[发明专利]沟槽金氧半导体元件及其制造方法

说明书

本发明提供一种沟槽金氧半导体元件及其制造方法，该沟槽金氧半导体元件包括以下构件。基底定义有主动区及终端区。基底具有自主动区延伸至终端区的沟槽。第一电极位于沟槽中，且具有延伸至终端区中的延伸部。第二电极位于沟槽中，且位于第一电极上。第一掺杂区与第二掺杂区分离设置于延伸部中。第一金属层设置于基底上，且电性连接于第一掺杂区与第二电极。第二金属层设置于基底上，且电性连接于第二掺杂区与第一电极。第一金属层与第二金属层中的一者延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间，且与第一掺杂区的正投影及第二掺杂区的正投影交叠。上述沟槽金氧半导体元件及其制造方法可有效地减少制程数并降低制程成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，尤其涉及一种沟槽金氧半导体元件及其制造方法。

背景技术

在电源开关领域中，金氧半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)已广泛应用，其经由栅极接收控制信号，导通源极与漏极以达到电源开关的功能。当电源开关在使用时，常会因为外部静电产生静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)导致元件击穿或烧毁，故通常会在元件内设置静电放电保护元件，以防止静电放电造成的损害。

传统静电放电保护元件为独立的元件结构，串联配置于栅极的接触栓与源极的接触栓之间。然而，此独立的静电放电保护结构需使用额外的制程来制作，导致制程成本增加。

发明内容

本发明提供一种沟槽金氧半导体元件及其制造方法，其可有效地减少制程数并降低制程成本。

本发明提出一种沟槽金氧半导体元件，包括基底、第一电极、第二电极、第一掺杂区、第二掺杂区、第一金属层与第二金属层。基底定义有主动区及终端区，且具有自主动区延伸至终端区的沟槽。第一电极位于沟槽中，且具有延伸至终端区中的延伸部。第二电极位于沟槽中，且位于第一电极上。基底、第一电极与第二电极彼此电性隔离。第一掺杂区与第二掺杂区分离设置于延伸部中。第一金属层设置于基底上，且电性连接于第一掺杂区与第二电极。第二金属层设置于基底上，且电性连接于第二掺杂区与第一电极。第一金属层与第二金属层中的一者延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间，且与至少部分第一掺杂区的正投影及至少部分第二掺杂区的正投影交叠。

依照本发明的一实施例所述，在上述沟槽金氧半导体元件中，第一金属层延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间的正投影上方，且第二金属层通过一个接触栓同时电性连接于第二掺杂区与延伸部。

依照本发明的一实施例所述，在上述沟槽金氧半导体元件中，还可包括第一井区与第二井区。第一井区位于延伸部中，且具有第二导电型。第一掺杂区位于第一井区中。第二井区位于延伸部中，且具有第二导电型。第二掺杂区位于第二井区中。

依照本发明的一实施例所述，在上述沟槽金氧半导体元件中，第二金属层可延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间的正投影上方。第一金属层可通过一个接触栓同时电性连接于第一掺杂区与第一井区。

依照本发明的一实施例所述，在上述沟槽金氧半导体元件中，第一金属层延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间的正投影上方，且第二金属层通过一个接触栓同时电性连接于第二掺杂区与第二井区。

本发明提出一种沟槽金氧半导体元件的制造方法，包括以下步骤。提供基底。基底定义有主动区及终端区。基底具有自主动区延伸至终端区的沟槽。在沟槽中形成第一电极。第一电极具有延伸至终端区中的延伸部。在沟槽中的第一电极上形成第二电极。基底、第一电极与第二电极彼此电性隔离。在延伸部中形成彼此分离的第一掺杂区与第二掺杂区。在基底上形成电性连接于第一掺杂区与第二电极的第一金属层。在基底上形成电性连接于第二掺杂区与第一电极的第二金属层。第一金属层与第二金属层中的一者延伸设置于第一掺杂区与第二掺杂区之间，且与至少部分第一掺杂区的正投影及至少部分第二掺杂区的正投影交叠。