[发明专利]功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)及其制造方法在审

专利信息
申请号: 202110852948.X 申请日: 2016-08-30
公开(公告)号: CN113594251A 公开(公告)日: 2021-11-02
发明(设计)人: 约根德拉·亚达夫;陈吉智;柳瑞兴;姚智文 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;李伟
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 功率 金属 氧化物 半导体 场效应 晶体管 mosfet 及其 制造 方法
【说明书】:

本发明实施例提供了一种功率MOSFET器件及其制造方法。该功率MOSFET器件包括:衬底;场板,位于衬底上方;栅电极,具有第一部分和第二部分,其中,栅电极的第一部分位于场板上方;第一介电层,位于栅电极的第一部分与场板之间;第二介电层,位于场板和衬底之间,其中,第二介电层由同种材料形成;第一间隔件,横向围绕第一介电层;第二间隔件,位于衬底上,与第二介电层的侧壁和第一间隔件的侧壁接触且与场板分隔,并且第二间隔件的部分与位于衬底的功率MOSFET器件的漏极区重叠;以及硅化物,形成在栅电极的顶面上且完全覆盖栅电极。

分案申请

本申请是2016年08月30日提交的标题为“功率MOSFET及其制造方法”、专利申请号为201610765851.4的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及半导体领域,更具体地,涉及功率MOSFET器件及其制造方法。

背景技术

自从基于双极技术的半导体器件(诸如,双极结型晶体管(BJT))问世以来,为了扩展它们的应用,已经付出大量的努力来提高这些器件的功率处理能力。金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是用于放大或开关电子信号的晶体管。MOSFET是具有源极(S)、栅极(G)、漏极(D)和基极(B)的四端子器件。该MOSFET是迄今为止在数字和模拟电路中最常见的晶体管,但是BJT在一段时间内曾更为常见。

随着CMOS技术获得的重要性,并且集成电路领域的工艺技术超越了用于功率器件的双极技术的发展,引入了功率MOSFET。现在将CMOS技术上的稳定进展用于改进的功率器件(诸如功率MOSFET)的发展是可能的。功率MOSFET与其双极对应物相比可具有更为优越的性能。例如,n沟道功率MOSFET通过电子传输来工作,而电子传输固有地比BJT所依靠的电子和空穴结合的传输更快。

相比于BJT功率器件,功率MOSFET以较好的开关速度著称,并且功率MOSFET由于绝缘栅极而需要较少栅极驱动功率。功率MOSFET的主要缺点是高导通电阻和覆盖/叠对控制(overlay control)问题。在高导通电阻和覆盖控制问题上,需要改进功率MOSFET性能的方法和设备。

发明内容

根据本发明的一个方面,提供了一种半导体器件,包括:衬底;源极区,具有第一导电类型,并且位于所述衬底内的第一侧;漏极区,具有所述第一导电类型,并且位于所述衬底内的与第一侧相对的第二侧;

场板,位于所述衬底上方,并且介于所述源极区与所述漏极区之间;栅电极,具有第一部分和第二部分,其中,所述栅电极的第一部分位于所述场板上方。

根据本发明的另一方面,提供了一种半导体器件,包括:衬底;漂移区,具有第一导电类型,从所述衬底的顶面延伸到所述衬底内部,并且位于所述衬底的第一侧的邻近处;第二区,具有第二导电类型,从所述衬底的顶面延伸到所述衬底内部,并且位于所述衬底的第二侧的邻近处,所述第二侧与所述第一侧相对;源极区,具有第一导电类型,位于所述第二区内;漏极区,具有第一导电类型,位于所述漂移区内;场板,位于所述漂移区的上方;栅电极,位于所述第一区和所述漂移区上方,其中,所述栅电极的顶面基本上完全由硅化物层覆盖。

根据本发明的又一方面,提供了一种半导体器件的制造方法,该方法包括:提供衬底;在所述衬底内的第一侧处形成具有第一导电类型的源极区;在所述衬底内的第二侧处形成具有所述第一导电类型的漏极区,所述衬底的第二侧与所述衬底的第一侧相对;在所述衬底上方且在所述源极区与所述漏极区之间形成场板;以及在形成所述场板后,在所述衬底上方形成栅电极。

附图说明

结合附图和以下描述来阐述本发明的一个或多个实施例的细节。本发明的其他特征和优势将从说明书、附图和权利要求中显而易见。

图1是根据一些实施例的功率MOSFET的示意图。

图2是示出了根据一些实施例的功率MOSFET性能的示意图。

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