[發明專利]半導體元件

有效

• 申請號: 201610815935.4
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN107799594B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 車行遠;李芃葳;彭康鈞
• 申請（專利權）人: 力晶積成電子制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種半導體元件，其包括一基底、二摻雜區、一柵極以及一間隙壁。基底包括一主動區，且摻雜區設置于基底的主動區內。柵極設置于基底表面并位于主動區內，在平行于基底表面的第一方向上，柵極位于兩摻雜區之間，且柵極內包括多個開孔。一部分的間隙壁覆蓋柵極的側壁，而另一部分的間隙壁填入柵極的開孔中。

技術領域

本發明涉及一種半導體元件，尤其是涉及一種柵極具有開孔的高壓(highvoltage，HV)或中壓(MV)的半導體元件。

背景技術

傳統的高壓晶體管一般具有較高的工作電壓，為了避免熱載流子效應(HotElectron Effect)所造成的問題，通常會將高壓晶體管設計成具有較長的通道長度(channel length)，又為了解決較長的通道長度造成晶體管的飽和電流(Idsat)變低的問題，另發展出將高壓晶體管的柵極寬度加寬以調大整體飽和電流。然而，在通道長度與寬度都加寬的設計下，即表示元件的整體面積都增加，使得元件的面積妥善利用指標變差。綜上，如何同時兼顧元件的面積妥善利用指標以及熱載流子問題，實為業界目前努力的目標。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種半導體元件，其中本發明的半導體元件的柵極具有開孔，使得半導體元件能可在不增大主動區面積的情形下，維持熱載流子的原本水準，并進一步提升飽和電流。另一方面，本發明也能使得半導體元件在維持飽和電流的大小下將面積進一步縮小。

本發明的實施例提供一種半導體元件，其包括一基底、二摻雜區、一柵極以及一間隙壁。其中，該基底包括一主動區，且該多個摻雜區設置于該基底的主動區內。該柵極設置于該基底表面并位于該主動區內，在平行于該基底表面的一第一方向上，該柵極位于該多個摻雜區之間，且該柵極內包括多個開孔。該間隙壁的其中一部分覆蓋該柵極的側壁，而該間隙壁的另一部分填入該柵極的該多個開孔中。

附圖說明

圖1為本發明半導體元件的第一實施例的俯視示意圖；

圖2為圖1所示半導體元件沿著剖面線1-1’的局部剖面示意圖；

圖3為本發明半導體元件的第一實施例的電流-電壓特性曲線示意圖；

圖4為本發明半導體元件第一實施例的第一變化實施例的俯視示意圖；

圖5為本發明半導體元件第一實施例的第二變化實施例的俯視示意圖；

圖6為本發明半導體元件的第二實施例的俯視示意圖；

圖7為圖6所示半導體元件沿著剖面線2-2’的局部剖面示意圖；

圖8為圖6所示半導體元件沿著剖面線3-3’的局部剖面示意圖；

圖9為圖6所示半導體元件沿著剖面線4-4’的局部剖面示意圖。

符號說明

1A、1B、1C、2 半導體元件

10 第一直行

20 第二直行

100 基底

102 摻雜區

104 柵極

106 間隙壁

108 開孔

110 柵極介電層

112、120 摻雜阱