[发明专利]三维隔离型超结结构场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底区(1)、漂移区(2)、基体区(3)、源区(4)、屏蔽栅(5)、控制栅(6)、沟槽绝缘层(7)、源极、漏极(8)、金属栅极、P型超结柱(9)以及三维绝缘层(10)；

所述P型超结柱(9)以及所述漂移区(2)沿着第一方向设置在所述衬底区(1)上，所述三维绝缘层(10)设置在所述P型超结柱(9)及所述漂移区(2)之间，将所述P型超结柱(9)与所述漂移区(2)隔离；所述基体区(3)设置在所述漂移区(2)上方，使得所述基体区(3)的顶面与所述P型超结柱(9)的顶面平齐；

所述源区(4)包括相互平行设置的P型源区(41)和N型源区(42)；所述源区设置在所述基体区(3)与所述P型超结柱(9)上方；

所述控制栅(6)和所述屏蔽栅(5)由上至下依次设置在所述漂移区(2)的侧方，并通过所述绝缘层(7)分别与所述漂移区(2)、所述基体区(3)、所述源区(4)和所述P型超结柱(9)相接；

所述源极设置在所述源区(4)上方；所述漏极(8)设置在所述衬底区(1)下方；所述金属栅极设在所述控制栅(6)上方；

所述第一方向为所述控制栅(6)的长度方向。

2.根据权利要求1所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，

所述P型源区(41)设置于所述P型超结柱(9)的顶面，所述N型源区(42)设置于所述基体区(3)的顶面，使得所述P型源区(41)和所述N型源区(42)的排布方向与所述第一方向平行。

3.根据权利要求1所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，

所述屏蔽栅(5)的底面与所述衬底区(1)相接。

4.根据权利要求1所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，

所述屏蔽栅(5)的掺杂类型为P型掺杂。

5.根据权利要求1所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，

所述屏蔽栅(5)的掺杂浓度为中掺杂浓度。

6.根据权利要求1所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，其特征在于，

所述P型源区(41)和所述N型源区(42)的掺杂浓度均为重掺杂浓度；

所述衬底区(1)的掺杂类型为N型掺杂，且所述衬底区(1)的掺杂浓度为重掺杂浓度；

所述漂移区(2)的掺杂类型为N型掺杂，且所述漂移区(2)的掺杂浓度为中掺杂浓度；

所述基体区(3)的掺杂类型为P型掺杂，且所述基体区(3)的掺杂浓度为中掺杂浓度；

所述控制栅(6)的掺杂类型为P型掺杂或N型掺杂，且所述控制栅(6)的掺杂浓度为重掺杂浓度。

7.一种三维隔离型超结结构场效应晶体管的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-6任一项所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管，包括：

以半导体材料制作衬底区；

在所述衬底区上外延形成漂移区；

在所述漂移区上以离子注入或扩散方式形成基体区；

在所述漂移区的两侧分别刻蚀出第一沟槽和第二沟槽；

在所述第一沟槽内沉积氧化物和多晶硅，形成沟槽绝缘层、屏蔽栅和控制栅；

在所述第二沟槽内依次沉积氧化物和P型掺杂半导体材料，形成三维绝缘层以及P型超结柱；

在所述基体区上掺杂形成源区；

在所述源区的上方制作源极；

在所述沟槽上方形成金属栅极；

在所述衬底区的底部制作漏极。

8.根据权利要求7所述的三维隔离型超结结构场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽内沉积氧化物和多晶硅，形成沟槽绝缘层、屏蔽栅和控制栅，包括：

在所述第一沟槽内依次沉积P型掺杂半导体材料、氧化物和多晶硅，形成所述沟槽绝缘层、所述屏蔽栅和所述控制栅。