[发明专利]与MOSFET集成的增强型耗尽积累/反转通道器件

权利要求书

1.一种集成MOSFET的增强型耗尽积累/反转通道器件结构，其特征在于，包括：

多个栅极沟槽，形成在第一导电类型的半导体衬底上方的第一导电类型的外延区中，每个栅极沟槽都用导电材料填满，导电材料与沟槽壁被一层电介质材料隔开，构成一个栅极；

一个或多个接触沟槽，形成在外延区中，每个接触沟槽都位于两个邻近的栅极沟槽之间，其中一个与第一导电类型相反的第二导电类型的重掺杂阱区位于所述的一个或多个接触沟槽的底部附近，重掺杂阱区和栅极沟槽之间缝隙的水平宽度为0.05μm至0.2μm之间；

一个或多个第一导电类型的重掺杂源极区，形成在外延区顶部，每个重掺杂源极区都在一个相应的接触沟槽和一个相应的栅极沟槽之间，且该重掺杂源极区通过外延区与重掺杂阱区隔离开；

一个或多个第二导电类型的轻掺杂区，形成在外延区中；以及

一个势垒金属，形成在没有重掺杂源极区的那部分外延区中的台面结构上方，其中台面结构形成在两个接触沟槽和两个第二导电类型的轻掺杂区之间。

2.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，包括一个或多个分裂栅晶体管，其中每个栅极沟槽都有一个栅极区，在栅极沟槽顶部，以及一个屏蔽栅极区，在栅极沟槽底部。

3.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中第一导电类型为N-型，第二导电类型为P-型。

4.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中第一导电类型为P-型，第二导电类型为N-型。

5.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中一个或多个第二导电类型的轻掺杂区包括一个特殊区域，形成在一个重掺杂阱区和一个栅极沟槽之间，其中该特殊区域还延伸到重掺杂阱区底部，位于和附近的一个接触沟槽底部之间的深度位置。

6.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中该结构的阈值电压在0.2V至0.4V的范围内。

7.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中外延区的掺杂浓度为1e16cm^-3至5e16cm^-3之间。

8.根据权利要求4所述的器件结构，其特征在于，其中第二导电类型的轻掺杂区的掺杂浓度在5e16cm^-3至1e17cm^-3之间。

9.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，其中通过加宽部分栅极沟槽，可以调节重掺杂阱区和栅极沟槽之间缝隙的水平宽度。

10.一种集成MOSFET的增强型耗尽积累/反转通道器件结构的制备方法，其特征在于，包括：

在第一导电类型的半导体衬底上方的第一导电类型的外延区中，制备多个栅极沟槽；

用导电材料填满每个沟槽，导电材料与沟槽壁被一层电介质材料隔开，形成一个栅极；

在外延区中，制备一个或多个接触沟槽，每个接触沟槽位于两个邻近的栅极沟槽之间；

在所述的一个或多个接触沟槽底部附近的外延区中，制备与第一导电类型相反的第二导电类型的重掺杂阱区，其中重掺杂阱区和栅极沟槽之间的水平宽度为0.05μm至0.2微米；

在外延区顶部，制备一个或多个第一导电类型的重掺杂源极区，每个重掺杂源极区都在一个相应的接触沟槽和一个相应的栅极沟槽之间，且该重掺杂源极区通过外延区与重掺杂阱区隔离开；

在外延区中，制备一个或多个第二导电类型的轻掺杂区；并且

在不含重掺杂源极区的那部分外延区中的台面结构上方，制备一个势垒金属，其中台面结构形成在两个接触沟槽和两个第二导电类型的轻掺杂区之间。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括一个或多个分裂栅晶体管，其中每个栅极沟槽都有一个栅极区，在栅极沟槽顶部，以及一个屏蔽栅极区，在栅极沟槽底部。