[发明专利]一种槽型积累层MOSFET器件

权利要求书

1.一种槽型积累层MOSFET器件，包括第二导电类型半导体衬底（1）和位于第二导电类型半导体衬底（1）表面的第一导电类型半导体有源层（3）；有源层（3）表面两侧分别具有第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14），其中第二导电类型半导体体区（9）中具有相互独立的第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10），第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10）的引出端均与金属源极（S）相连，第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）的引出端与金属漏极（D）相连；第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）之间的有源层（3）中具有一介质槽（6），介质槽（6）内填充有介电常数小于有源层（3）介电常数的介质材料；介质槽（6）的纵向深度大于第二导电类型半导体体区（9）的纵向深度但小于有源层（3）的厚度；介质槽（6）的两侧及底面被一个与介质槽（6）相接触的辅助电荷积累层所包围，所述辅助电荷积累层由第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）、第二导电类型高阻区（5a）、第一导电类型高阻区（5b）、第一导电类型重掺杂场截止区（13）和第二导电类型漏端接触区（12b）构成；第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）的引出端接金属栅极（G），第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）的下方接第二导电类型高阻区（5a），第二导电类型漏端接触区（12b）的引出端接金属漏极（D），第二导电类型漏端接触区（12b）的下方接第一导电类型重掺杂场截止区（13），第一导电类型高阻区（5b）的一端接第二导电类型高阻区（5a），另一端接第一导电类型重掺杂场截止区（13）；所述辅助电荷积累层的两侧及底面被一个与辅助电荷积累层相接触的介质隔离层（4）所包围，使得辅助电荷积累层夹于介质隔离层（4）和介质槽（6）之间；位于第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）之间、除去介质隔离层（4）所包围区域的有源层区域形成第一导电类型半导体漂移区（3a），第一导电类型半导体漂移区（3a）与辅助电荷积累层之间隔着介质隔离层（4）；第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型半导体体区（9）与介质隔离层（4）相接触。

2.根据权利要求1所述的槽型积累层MOSFET器件，其特征在于，所述介质槽（6）内填充两种或两种以上介电常数不同介质材料，不同介质材料的介电常数沿介质槽纵向方向自下而上逐渐递减。

3.根据权利要求1或2所述的槽型积累层MOSFET器件，其特征在于，第二导电类型半导体体区（9）中的第一导电类型重掺杂半导体源区（11）被分成两部分（11a和11b），两部分第一导电类型重掺杂半导体源区分别居于第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10）的两侧；同时，第二导电类型半导体体区（9）远离介质隔离层（4）的一侧中还具有一个槽栅结构，所述槽栅结构由栅导电材料（8）和栅介质材料（7）构成，其中栅导电材料（8）的引出端与金属栅极相连，栅导电材料与第一导电类型重掺杂半导体源区的一部分（11b）、第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型半导体漂移区（3a）之间隔着栅介质材料（7）。

4.根据权利要求1或2所述的槽型积累层MOSFET器件，其特征在于，第二导电类型半导体体区（9）中的第一导电类型重掺杂半导体源区（11）被分成两部分（11a和11b），两部分第一导电类型重掺杂半导体源区分别居于第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10）的两侧；同时，第二导电类型半导体体区（9）远离介质隔离层（4）的一侧表面还具有一个平面栅结构，所述平面栅结构由栅导电材料和栅介质材料（7）构成，其中栅导电材料（8）的引出端与金属栅极相连，栅导电材料与第一导电类型重掺杂半导体源区的一部分（11b）、第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型半导体漂移区（3a）之间隔着栅介质材料（7）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述槽型积累层MOSFET器件，其特征在于，在半导体衬底（1）和有源层（3）之间还具有一层介质埋层（2），使得整体器件形成槽型SOI积累层MOSFET器件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述槽型积累层MOSFET器件，其特征在于，所述介质隔离层（4）材料为二氧化硅或介电系数比二氧化硅高的介质材料。