[发明专利]遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管及其制造方法在审

专利信息
申请号: 201910693360.7 申请日: 2019-07-30
公开(公告)号: CN112242432A 公开(公告)日: 2021-01-19
发明(设计)人: 苏洪毅;何昌瑾;蒋永康 申请(专利权)人: 力晶积成电子制造股份有限公司
主分类号: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/423;H01L29/49;H01L21/336;H01L29/78
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 陈小雯
地址: 中国台湾新竹*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 遮蔽 金属 氧化物 半导体 晶体管 及其 制造 方法
【说明书】:

发明公开一种遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管及其制造方法,其中该遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管,包括具有第一导电态的一外延层、位于外延层中的数个沟槽、位于沟槽内的遮蔽栅极、位于沟槽内的遮蔽栅极上的控制栅极、位于遮蔽栅极与外延层之间的一绝缘层、位于控制栅极与外延层之间的一栅极氧化层、位于遮蔽栅极与控制栅极之间的栅间氧化层、位于沟槽底部的外延层内的一第一掺杂区与位于沟槽底部与第一掺杂区之间的一第二掺杂区。所述第一掺杂区具有第二导电态,所述第二掺杂区具有所述第一导电态,通过所述第二掺杂区的存在来减少漏电路径,以改善击穿电压。

技术领域

本发明涉及一种半导体结构及其制造方法,特别是涉及一种遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管(shield gate MOSFET)及其制造方法。

背景技术

遮蔽栅极金属氧化物半导体场效晶体管是沟槽式栅极金属氧化物半导体结构的一种改良型结构。相较于现有的金属氧化物半导体结构,遮蔽栅极金属氧化物半导体场效晶体管可有效降低栅极至漏极的电容(Cgd),进而改善切换损耗。随着终端消费产品的日新月益,相关业界对于能够进一步改善各种元件性能的新颖半导体结构仍有极大需求。

然而,随着元件缩小以及操作电压增加的发展,亟需寻求增加元件击穿电压的技术方案。

发明内容

本发明提供一种遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管,可改善漏极至源极的击穿电压(Drain-Source Breakdown Voltage,BVDss)。

本发明提供一种遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管的制造方法,能整合于现有制作工艺制作出高击穿电压的遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管。

本发明的遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管,包括具有第一导电态的一外延层、位于外延层中的数个沟槽、位于沟槽内的遮蔽栅极、位于沟槽内的遮蔽栅极上的控制栅极、位于遮蔽栅极与外延层之间的一绝缘层、位于控制栅极与外延层之间的一栅极氧化层、位于遮蔽栅极与控制栅极之间的栅间氧化层、位于沟槽底部的外延层内的一第一掺杂区与位于沟槽底部与第一掺杂区之间的一第二掺杂区。所述第一掺杂区具有第二导电态,所述第二掺杂区具有所述第一导电态。

在本发明的一实施例中,上述第一导电态为N型,第二导电态为P型。

在本发明的一实施例中,上述第一导电态为P型,第二导电态为N型。

在本发明的一实施例中,上述遮蔽栅极被所述栅间氧化层覆盖的顶面具有圆角。

在本发明的一实施例中,上述遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管还包括配置于所述外延层的表面的源极区,且所述第二掺杂区的掺杂浓度小于所述源极区的掺杂浓度。

在本发明的一实施例中,上述第一掺杂区的掺杂浓度为均匀浓度。

在本发明的一实施例中,上述沟槽还可包括延伸至外延层的一连线区,所述遮蔽栅极延伸至所述连线区的沟槽内,且所述连线区的所述沟槽内还可包括一凸出部,作为电连接所述遮蔽栅极的接触窗。

在本发明的一实施例中,上述控制栅极并未延伸至所述连线区。

本发明的遮蔽栅金属氧化物半导体场效晶体管的制造方法包括形成具有第一导电态的一外延层;在所述外延层中形成数个沟槽;依序于每个沟槽的底部的外延层内形成具有第二导电态的一第一掺杂区与具有所述第一导电态的一第二掺杂区;在每个沟槽内形成具有遮蔽栅极的金属氧化物半导体场效晶体管。

在本发明的另一实施例中,上述第一导电态为N型,第二导电态为P型。

在本发明的另一实施例中,上述第一导电态为P型,第二导电态为N型。

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