[发明专利]功率MOSFET及其形成方法

说明书

本申请要求下述临时提交的美国专利申请的优先权：申请号为61/565177、2011年11月30号提交、名称为“Power MOSFETs and Methods for Forming the Same”，该申请通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及功率MOSFET及其形成方法。

背景技术

功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)包括用p型或n型掺杂物轻掺杂的漂移区。该漂移区浓度较低，因此该功率MOSFET的击穿电压增大。常规MOSFET具有延伸至各个栅电极下方的浅沟槽隔离(STI)区。漏极侧漂移区延伸至所述栅电极的下方，且临近具有与该漏极侧漂移区相反导电类型的沟道区。该沟道区也延伸至所述栅电极的下方。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包括：

半导体衬底；

半导体区，从所述半导体衬底的顶面延伸至所述半导体衬底内，其中所述半导体区为第一导电类型；

栅极介电层，在所述半导体区上方；

栅电极，在所述栅极介电层上方；

第一漂移区，从所述半导体衬底的所述顶面延伸至所述半导体衬底内，其中所述第一漂移区为与第一导电类型相反的第二导电类型；

介电层，包括在所述第一漂移区的顶面上方且与所述第一漂移区的所述顶面接触的第一部分；

场板，在所述介电层上方，其中所述场板导电并且包括在所述介电层的所述第一部分上方的第一部分；

源极区，在所述栅电极的第一侧；

漏极区，在所述栅电极的与所述第一侧相对的第二侧，其中所述漏极区与所述第一漂移区接触；以及

底层金属层，在所述场板上方。

在可选实施例中，所述介电层进一步包括在所述栅电极的顶面上方且与所述栅电极的所述顶面接触的第二部分，并且其中所述场板进一步包括在所述栅极介电层的所述第二部分的顶面上方且与所述栅极介电层的所述第二部分的顶面接触的第二部分。

在可选实施例中，所述场板的所述第二部分的顶面高于所述场板的所述第一部分的顶面。

在可选实施例中，所述介电层和所述场板不包括直接位于所述栅电极上方的部分，并且其中部分所述介电层和部分所述场板与所述栅极介电层和所述栅电极在同一水平位置。

在可选实施例中，所述第一漂移区的边缘与所述栅电极的边缘大体对准。

在可选实施例中，所述功率MOSFET进一步包括在所述第一漂移区下方且与所述第一漂移区对准的第二漂移区，其中所述第二漂移区为所述第二导电类型，并且其中所述第一漂移区和所述第二漂移区通过为所述第一导电类型的区域彼此分隔。

在可选实施例中，所述第二漂移区是电浮置的。

在可选实施例中，所述功率MOSFET进一步包括与所述第一漂移区和所述第二漂移区都接触且为所述第二导电类型的阱区。

在可选实施例中，所述场板与所述源极区电连接。

在可选实施例中，所述场板接地。

根据本发明的另一个方面，提供了一种功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包括：

半导体衬底；

半导体区，在所述半导体衬底的表面，其中所述半导体区为第一导电类型；

栅极介电层，在所述半导体区上方；

栅电极，在所述栅极介电层上方；

第一漂移区，从所述半导体衬底的顶面延伸至所述半导体衬底内，其中所述第一漂移区的边缘与所述栅电极的边缘大体对准；

第二漂移区，在所述第一漂移区的下方且与所述第一漂移区对准，其中所述第一漂移区的一部分和所述第二漂移区的一部分通过为所述第一导电类型的区域彼此分隔，并且其中所述第一漂移区和所述第二漂移区为与所述第一导电类型相反的第二导电类型；

源极区，邻近所述栅电极；以及

漏极区，与所述第一漂移区接触，其中所述源极区和所述漏极区在所述栅电极的相对侧，并且其中所述漏极区与所述栅电极通过所述第一漂移区的一部分相分隔。

在可选实施例中，整个所述第二漂移区与整个所述第一漂移区通过为所述第一导电类型的区域相分隔，并且其中没有为所述第二导电类型的区域互连所述第一漂移区和所述第二漂移区。

在可选实施例中，所述功率MOSFET进一步包括：为所述第二导电类型的阱区，其中所述阱区电互连所述第一漂移区和所述第二漂移区。