本發(fā)明涉及半導體制造，尤其涉及一種溝槽型場效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)：

1、溝槽型場效應(yīng)晶體管相比于平面柵晶體管，可以大大縮小元胞尺寸，進而大幅度提升電流密度。例如，溝槽柵金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管（metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor，mosfet）相比于平面柵mosfet，性能得以大幅提升，不僅可以獲得更高的溝道遷移率，而且比導通電阻得以降低，器件的導通電流密度和導通性能得以提高。

2、溝槽型場效應(yīng)晶體管的柵極設(shè)置在溝槽內(nèi)，溝槽底部電場集中，極易造成柵氧層擊穿，從而導致器件失效。目前普遍通過彼此平行的多個電場屏蔽結(jié)構(gòu)同時保護所有溝槽底部柵氧層，該保護方案能夠較好的保護柵氧層底部，避免柵氧層底部被擊穿，但會導致器件導通電阻較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種溝槽型場效應(yīng)晶體管，以解決現(xiàn)有溝槽型場效應(yīng)晶體管源極和漏極之間的導通電阻較大的問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種溝槽型場效應(yīng)晶體管，包括：

3、基底，所述基底具有沿第一方向依次間隔排布的多個柵極溝槽，各所述柵極溝槽沿第二方向延伸設(shè)置，所述第二方向正交于所述第一方向；

4、多個柵極結(jié)構(gòu)，各所述柵極溝槽通過一所述柵極結(jié)構(gòu)填充；

5、多個第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)，多個所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)沿所述第二方向依次排布，各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)沿第一方向延伸，與各所述柵極溝槽的至少底壁具有重疊區(qū)域，且各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)具有多個第一子屏蔽結(jié)構(gòu)和多個第二子屏蔽結(jié)構(gòu)，所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)位于相鄰兩個所述柵極溝槽之間的中間區(qū)域，相鄰兩個所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)通過一所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)相接，所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)在所述第二方向上的寬度d1大于所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)在所述第二方向上的寬度d2。

6、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，在所述第二方向上，超出所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)兩側(cè)的所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)的寬度相同。

7、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，相鄰兩個所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)之間的間距為d3，?d1＞35%?d3，d2＞10%?d3。

8、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)的深度為h，d3≤h。

9、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，各所述柵極溝槽的寬度為w1，相鄰兩個所述柵極溝槽之間的間距為w2，w1≤35%?w2；相鄰兩個所述柵極溝槽之間，沿所述第二方向位于所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)單側(cè)的所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)的長度為l，l＞32%?w2。

10、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)包圍對應(yīng)所述柵極溝槽的底部及部分側(cè)壁。

11、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，所述溝槽型場效應(yīng)晶體管還包括：體區(qū)、源極接觸區(qū)和電場屏蔽結(jié)構(gòu)接觸區(qū)，相鄰兩個所述柵極溝槽之間均設(shè)置有自下而上依次堆疊的所述體區(qū)和所述源極接觸區(qū)，各所述柵極溝槽包括第一部分和第二部分，所述第一部分為位于所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)上方未被所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)包圍的部分，所述第二部分為位于相鄰兩個所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)之間的部分；

12、所述電場屏蔽結(jié)構(gòu)接觸區(qū)覆蓋所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)的頂部，所述第一部分與所述電場屏蔽結(jié)構(gòu)接觸區(qū)鄰接，所述第二部分與所述體區(qū)及所述源極接觸區(qū)鄰接。

13、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，所述溝槽型場效應(yīng)晶體管還包括電流擴展層，每個所述體區(qū)的底部均設(shè)置有一所述電流擴展層。

14、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，還包括：

15、第二電場屏蔽結(jié)構(gòu)，各所述柵極溝槽的底部均沿所述第二方向延伸設(shè)置有一所述第二電場屏蔽結(jié)構(gòu)。

16、可選的，在所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管中，所述第二電場屏蔽結(jié)構(gòu)通過所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)連接至接地位。

17、綜上所述，本發(fā)明提供的溝槽型場效應(yīng)晶體管，包括：基底，所述基底具有沿第一方向依次間隔排布的多個柵極溝槽，各所述柵極溝槽沿第二方向延伸設(shè)置，所述第二方向正交于所述第一方向；多個柵極結(jié)構(gòu)，各所述柵極溝槽通過一所述柵極結(jié)構(gòu)填充；多個第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)，多個所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)沿所述第二方向依次排布，各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)沿第一方向延伸，與各所述柵極溝槽的至少底壁具有重疊區(qū)域，且各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)具有多個第一子屏蔽結(jié)構(gòu)和多個第二子屏蔽結(jié)構(gòu)，所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)位于相鄰兩個所述柵極溝槽之間的中間區(qū)域，相鄰兩個所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)通過一所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)相接，所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)在所述第二方向上的寬度d1大于所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)在所述第二方向上的寬度d2。本發(fā)明提供的所述溝槽型場效應(yīng)晶體管，第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)在靠近柵極溝槽的位置收窄，可以明顯降低導通電阻，實現(xiàn)導通電阻和柵氧層底部電場屏蔽更好的折衷。

技術(shù)特征：

1.一種溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，在所述第二方向上，超出所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)兩側(cè)的所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)的寬度相同。

3.如權(quán)利要求1所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，相鄰兩個所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)之間的間距為d3，?d1＞35%?d3，d2＞10%?d3。

4.如權(quán)利要求3所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)的深度為h，d3≤h。

5.如權(quán)利要求1所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，各所述柵極溝槽的寬度為w1，相鄰兩個所述柵極溝槽之間的間距為w2，w1≤35%?w2；相鄰兩個所述柵極溝槽之間，沿所述第二方向位于所述第一子屏蔽結(jié)構(gòu)單側(cè)的所述第二子屏蔽結(jié)構(gòu)的長度為l，l＞32%w2。

6.如權(quán)利要求1所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)包圍對應(yīng)所述柵極溝槽的底部及部分側(cè)壁。

7.如權(quán)利要求4所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述溝槽型場效應(yīng)晶體管還包括：體區(qū)、源極接觸區(qū)和電場屏蔽結(jié)構(gòu)接觸區(qū)，相鄰兩個所述柵極溝槽之間均設(shè)置有自下而上依次堆疊的所述體區(qū)和所述源極接觸區(qū)，各所述柵極溝槽包括第一部分和第二部分，所述第一部分為位于所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)上方未被所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)包圍的部分，所述第二部分為位于相鄰兩個所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)之間的部分；

8.如權(quán)利要求7所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述溝槽型場效應(yīng)晶體管還包括電流擴展層，每個所述體區(qū)的底部均設(shè)置有一所述電流擴展層。

9.如權(quán)利要求1所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括：

10.如權(quán)利要求9所述的溝槽型場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第二電場屏蔽結(jié)構(gòu)通過所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)連接至接地位。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種溝槽型場效應(yīng)晶體管，包括：基底，所述基底具有沿第一方向依次間隔排布的多個柵極溝槽，各所述柵極溝槽沿第二方向延伸設(shè)置，所述第二方向正交于所述第一方向；柵極結(jié)構(gòu)，各所述柵極溝槽均通過一所述柵極結(jié)構(gòu)填充；多個第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)，多個所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)沿所述第二方向依次排布，各所述第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)與各所述柵極溝槽的至少底壁具有重疊區(qū)域，第一電場屏蔽結(jié)構(gòu)在靠近柵極溝槽的位置收窄，可以明顯降低導通電阻，實現(xiàn)導通電阻和柵氧層底部電場屏蔽更好的折衷。

技術(shù)研發(fā)人員：韓玉亮,徐承福,鐘志鴻
受保護的技術(shù)使用者：芯聯(lián)動力科技（紹興）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19