[发明专利]沟槽栅极沟槽场板垂直MOSFET

权利要求书

1.一种在半导体衬底中形成的垂直漏极延伸晶体管，其包括：

在所述半导体衬底的表面上的多个区域，其中每个所述区域由第一封闭边界和与所述第一封闭边界间隔开的第二封闭边界限定，并且所述第一封闭边界由第一沟槽限定，并且所述第二封闭边界由第二沟槽限定，并且包括：

第一导电类型的源区，其形成在所述半导体衬底的所述表面处，从所述第一封闭边界穿过所述第一封闭边界和所述第二封闭边界之间的整个区域水平延伸到所述第二封闭边界，并且在所述第一沟槽和所述第二沟槽之间垂直延伸；

第二导电类型的本体区，其形成在所述源区下方并且从所述第一封闭边界穿过所述第一封闭边界和所述第二封闭边界之间的整个区域水平延伸到所述第二封闭边界，并且在所述第一沟槽和所述第二沟槽之间垂直延伸；以及

所述第一导电类型的垂直定向漂移区，其形成在所述本体区下方，其中：

所述第一沟槽包括在所述第一沟槽的侧面和底部上形成的绝缘衬层以及在所述绝缘衬层上形成并电连接到所述源区的导电材料；

所述第二沟槽包括在所述第二沟槽的侧面和底部上形成的第一栅极介电层和在所述第二沟槽中的所述第一栅极介电层上形成的第一沟槽栅极；

所述本体区接触所述第二沟槽的所述侧面处的所述第一栅极介电层；

所述垂直定向漂移区接触所述第二沟槽的所述底部处的所述第一栅极介电层；并且

所述第一沟槽比所述垂直定向漂移区的顶部深。

2.根据权利要求1所述的垂直漏极延伸晶体管，其中每个所述区域还由与所述第一封闭边界和所述第二封闭边界间隔开的第三封闭边界和第四封闭边界限定，并且所述第三封闭边界由第三沟槽限定，并且所述第四封闭边界由第四沟槽限定，并且

所述第三沟槽包括：

在所述第三沟槽的侧面和底部上形成的第二栅极介电层；以及

在所述第三沟槽中的所述第二栅极介电层上形成的第二沟槽栅极，所述第四沟槽包括：

在所述第四沟槽的侧面和底部上形成的第三栅极介电层；以及

在所述第四沟槽中的所述第三栅极介电层上形成的第三沟槽栅极，所述源区从所述第一封闭边界穿过所述第一封闭边界与所述第二封闭边界、所述第三封闭边界和所述第四封闭边界中的每一个之间的整个区域水平延伸到所述第二封闭边界、所述第三封闭边界和所述第四封闭边界中的每一个，并且在所述第一沟槽、所述第二沟槽、所述第三沟槽和所述第四沟槽之间垂直延伸；

所述本体区还与所述第三沟槽的所述侧面处的所述第二栅极介电层和所述第四沟槽的所述侧面处的所述第三栅极介电层接触，并且

所述垂直定向漂移区还与所述第三沟槽的所述底部处的所述第二栅极介电层和所述第四沟槽的所述底部处的所述第三栅极介电层接触。

3.根据权利要求1所述的垂直漏极延伸晶体管，其中所述半导体衬底包括外延层，并且所述第一沟槽和所述第二沟槽形成在所述外延层中。

4.根据权利要求1所述的垂直漏极延伸晶体管，其中所述第一沟槽的宽度为0.5微米至1.5微米。

5.根据权利要求1所述的垂直漏极延伸晶体管，其中所述第一栅极介电层由二氧化硅和氮氧化铝构成。