[发明专利]使用穿硅过孔栅极的竖直晶体管

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

材料为硅的衬底，所述衬底具有第一掺杂类型；

位于所述衬底中的过孔，所述过孔被填充有导电材料并具有电介质内衬，并且所述过孔向下到达隐埋氧化物层；

耦合到所述过孔的深阱，其中，所述深阱形成在所述衬底中并且具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，并且其中，所述深阱与所述隐埋氧化物层之间包括具有所述第一掺杂类型的所述衬底的一部分；

耦合到所述深阱的、具有漏极接触部的漏极区，其中，所述漏极区通过从所述漏极区延伸到所述深阱的阱耦合到所述深阱；

位于所述漏极区与所述过孔之间的、具有源极接触部的源极区；

位于所述源极区与所述深阱之间的硅结区，所述硅结区从所述源极区穿过所述衬底向下延伸到所述深阱；以及

位于所述过孔之上的栅极接触部。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述过孔是铜填充的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述深阱和所述源极区与所述过孔相邻。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述硅结区渐变以最小化泄漏。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述深阱上方且位于所述源极区与所述漏极区之间的隔离层。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阱是n阱，所述深阱是n阱，并且所述衬底是p型硅衬底。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述源极区围绕所述过孔，并且所述漏极区围绕所述源极区。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述电介质内衬、所述源极区和所述漏极区是同心的。

9.根据权利要求8所述的装置，进一步包括位于所述源极区与所述漏极区之间的且与所述电介质内衬同心的浅沟槽隔离区。

10.一种形成半导体装置的方法，包括：

在具有第一掺杂类型的硅衬底中形成隔离层；

在所述隔离层下方的所述硅衬底中形成深阱，其中，所述深阱具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；

形成耦合到所述深阱的漏极区，其中，所述漏极区通过从所述漏极延伸到所述深阱的阱耦合到所述深阱；

在所述深阱之上形成源极区；

在所述漏极区之上形成漏极接触部；

在所述源极区之上形成源极接触部；

在所述衬底中形成与所述源极区相邻的竖直开口，其中，所述竖直开口向下到达隐埋氧化物层，并且所述深阱与所述隐埋氧化物层之间包括具有所述第一掺杂类型的所述衬底的一部分；

用电介质内衬给所述开口作衬里；

用导电材料填充所述开口以形成穿硅过孔；以及

在所述过孔之上形成栅极接触部，

其中，所述深阱延伸到所述过孔，所述方法进一步包括在所述源极区与所述深阱之间形成硅结区，所述硅结区从所述源极区穿过所述衬底向下延伸到所述深阱。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述源极区围绕所述过孔，并且所述漏极区围绕所述源极区。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电介质内衬、所述源极区和所述漏极区是同心的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述隔离层形成为位于所述源极区与所述漏极区之间的且与所述电介质内衬同心的浅沟槽隔离区。