[发明专利]用于降低极高密度金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极阻抗的采用不同栅极材料和功函数的分裂栅

权利要求书

1、一种具有沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)装置包括一个被源极区域环绕的沟槽栅极，所述的源极区域包含在一个主体区域中，所述的主体区域在一个漏极区域的上方，所述的漏极区域设置在一个基底的底表面上，其特征在于，所述的MOSFET单元进一步包括：

所述的沟槽栅极进一步包括至少两个相互绝缘的沟槽填充区域，每个沟槽填充区域填充有具有不同功函数的材料。

2、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域进一步包括，一个位于沟槽栅极底部的多晶硅区域，一个位于沟槽栅极顶部的金属区域。

3、如权利要求2所述的MOSFET装置，其特征在于，所述的位于沟槽栅极底部的多晶硅区域掺杂有掺杂剂，以使得所述的底部多晶硅区域和所述的漏极具有的功函数差异性最大化。

4、如权利要求2所述的MOSFET装置，其特征在于，所述的位于沟槽栅极顶部的金属区域被一个多孔衬套层所围绕，所述的多孔衬套掺杂有掺杂剂，以使得所述的多孔衬套层和一个沟槽区域具有的功函数差异性最小化，所述的沟槽区域通过一个沿所述多孔衬套层的栅极氧化物达到绝缘。

5、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域进一步包括一个位于沟槽栅极底部的多晶硅区域、一个位于沟槽栅极顶部的由钛、钛氮或钨组成的金属区域。

6、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，所述的MOSFET装置是一个N-沟槽MOSFET装置，所述的MOSFET装置支撑在一个N型半导体基底上，所述的基底具有掺杂着N型掺杂剂的所述的源极区域，所述的主体区域掺杂有P型掺杂剂。

7、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，所述的MOSFET装置是一个P-沟槽MOSFET装置，所述的MOSFET装置支撑在一个P型半导体基底上，所述的基底具有掺杂着P型掺杂剂的所述的源极区域，所述的主体区域掺杂有N型掺杂剂。

8、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域通过高密度等离子体(HDP)氧化物层达到绝缘。

9、如权利要求1所述的MOSFET装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域通过高温氧化作用(HTO)氧化物层达到绝缘。

10、一种半导体功率装置包括一个沟槽栅极，其特征在于，设置在一个半导体基底上的一个沟槽栅极进一步包括至少两个相互绝缘的沟槽填充区域，每个沟槽填充区域填充有具有不同功函数的材料。

11、如权利要求10所述的半导体功率装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域进一步包括一个位于沟槽栅极底部的多晶硅区域，一个位于沟槽栅极顶部的金属区域。

12、如权利要求11所述的半导体功率装置，其特征在于，所述的位于沟槽栅极底部的多晶硅区域掺杂有掺杂剂，以使得所述的底部多晶硅区域和所述的漏极具有的功函数差异性最大化。

13、如权利要求11所述的半导体功率装置，其特征在于，所述的位于沟槽栅极顶部的金属区域被一个多孔衬套层所围绕，所述的多孔衬套掺杂有掺杂剂，以使得所述的多孔衬套层和一个沟槽区域具有的功函数差异性最小化，所述的沟槽区域通过一个沿所述多孔衬套层的栅极氧化物达到绝缘。

14、如权利要求10所述的半导体功率装置，其特征在于，在所述的沟槽栅极中的所述的两个相互绝缘的沟槽填充区域进一步包括一个位于沟槽栅极底部的多晶硅区域、一个位于沟槽栅极顶部的由钛、钛氮或钨组成的金属区域。

15、如权利要求10所述的半导体功率装置，其特征在于，所述的半导体功率装置包括一个具有沟槽的MOSFET装置，所述的MOSFET装置具有被一个源极区域所环绕的所述的沟槽栅极，所述的源极区域包含在一个主体区域中，所述的主体区域位于漏极区域的上方，所述的漏极区域设置在所述的半导体基底的底表面上。