[发明专利]功率MOSFET和制造功率MOSFET的方法

权利要求书

1.一种功率金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：

栅极电极（132），在半导体衬底（100）的主表面（110）中的栅极沟槽（130）中，所述栅极沟槽（130）平行于所述主表面延伸；以及

场电极（142），在所述主表面（110）中的场板沟槽（140）中，

所述栅极电极（132）包括栅极电极材料，所述栅极电极材料包括金属，其中，所述栅极电极材料包括第一和第二金属层的组合，所述第一金属层邻近于栅极电介质，并且其中所述第一金属层是金属氮化物。

2.根据权利要求1所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，所述场板沟槽（140）具有在第一方向上的延伸长度，所述延伸长度小于在垂直于所述第一方向的第二方向上的延伸长度的两倍，在第一方向上的延伸长度大于在第二方向上的延伸长度的一半，其中所述第一和第二方向平行于所述主表面（110）。

3.一种功率金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：

栅极电极（132），在半导体衬底（100）的主表面（110）中的栅极沟槽（130）中，所述栅极沟槽（130）平行于所述主表面延伸；以及

场电极（142），在所述主表面（110）中的场板沟槽（140）中，所述场板沟槽（140）具有在第一方向上的延伸长度，所述延伸长度小于在垂直于所述第一方向的第二方向上的延伸长度的两倍，在第一方向上的延伸长度大于在第二方向上的延伸长度的一半，其中所述第一和第二方向平行于所述主表面（110），

所述栅极电极（132）包括栅极电极材料，所述栅极电极材料包括金属。

4.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，所述栅极电极材料包括第一和第二金属层的组合，所述第一金属层邻近于栅极电介质。

5.根据权利要求4所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，所述第一金属层是金属氮化物。

6.根据权利要求4或5所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，所述第二金属层是钨或者包含多晶硅层的硅化物。

7.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，垂直于所述第一方向测量的所述栅极沟槽的宽度小于500nm。

8.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，进一步包括，邻近于所述主表面（110）的源极区域（154），邻近于与所述主表面（110）相对的背侧表面（120）的漏极区域（158），以及邻近于所述栅极电极（132）的本体区域（125）。

9.根据权利要求8所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，进一步包括，在所述本体区域（125）和所述漏极区域（158）之间的漂移区(127)。

10.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，包括沿着所述第一方向在两个邻近栅极沟槽（130）之间布置的多个场板沟槽（140）。

11.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，进一步包括，配置为由所述栅极电极（132）控制的多个晶体管单元。

12.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，垂直于所述第一方向测量的所述栅极沟槽（130）的宽度小于垂直于所述第一方向测量的所述场板沟槽（140）的宽度。

13.根据权利要求3所述的功率金属氧化物半导体场效应晶体管，进一步包括，具有20至100nm厚度的栅极电介质（135）。