[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201710546119.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107644910A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 永久克己;酒井敦
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李蘭,孫志湧

1.一種半導體器件，包括：

半導體襯底；

源極區和漏極區，所述源極區和所述漏極區形成在所述半導體襯底的上表面上方并且每個都是p導電類型；

柵極電極，所述柵極電極通過柵極絕緣膜形成在所述源極區和所述漏極區之間的所述半導體襯底上方；以及

第一絕緣膜，所述第一絕緣膜被嵌入在溝槽中，在所述柵極電極的柵極長度方向上，所述溝槽形成在所述柵極絕緣膜和所述漏極區之間的所述半導體襯底的所述上表面上方，

其中，所述柵極電極的一部分形成在緊接著所述第一絕緣膜之上，并且

其中，所述柵極電極包括：

半導體膜；以及

金屬膜，所述金屬膜被嵌入在第二溝槽中，所述第二溝槽穿透緊接著在所述第一絕緣膜和所述源極區之間的所述半導體襯底的所述上表面之上的所述半導體膜，并且所述金屬膜被電耦合到所述半導體膜。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述金屬膜的在所述第二溝槽中的一部分位于緊接著所述第一絕緣膜之上。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，形成有側壁，所述側壁包括用于覆蓋所述第二溝槽的側表面的第二絕緣膜。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，在所述第二溝槽中在所述金屬膜和所述柵極絕緣膜之間插入第三絕緣膜。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第三絕緣膜覆蓋所述第二溝道的底面和側表面并且其膜厚度小于所述柵極絕緣膜的厚度。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，進一步包括第一p型半導體區，所述第一p型半導體區被電耦合到所述漏極區，并且范圍自所述第一溝槽的底面形成在比所述第一溝槽更接近所述源極區側的所述半導體襯底的所述上表面上方，

其中，所述第一p型半導體區的p型雜質濃度低于所述漏極區的p型雜質濃度，以及

其中，所述第二溝槽形成在緊接著鄰近所述第一絕緣膜的所述第一p型半導體區的上表面之上。

7.根據權利要求6所述的半導體器件，其中，所述漏極區和所述第一p型半導體區通過形成在所述半導體襯底中的第二p型半導體區電耦合，以及

其中，所述第二p型半導體區的p型雜質濃度低于所述漏極區的p型雜質濃度并且高于所述第一p型半導體區的p型雜質濃度。

8.根據權利要求3所述的半導體器件，進一步包括第一p型半導體區，所述第一p型半導體區被電耦合到所述漏極區，并且范圍自所述第一溝槽的底面形成在比所述第一溝槽側更接近所述源極區側的所述半導體襯底的所述上表面上方，

其中，所述第一p型半導體區的p型雜質濃度低于所述漏極區的p型雜質濃度，以及

其中，位于比所述金屬膜更接近所述源極區側的所述半導體膜的一部分位于緊接著所述第一p型半導體區之上。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一絕緣膜具有STI結構。

10.一種半導體器件，包括：

半導體襯底；

源極區和漏極區，所述源極區和所述漏極區形成在所述半導體襯底的上表面上方并且每個都是p導電類型；

柵極電極，所述柵極電極通過柵極絕緣膜形成在所述源極區和所述漏極區之間的所述半導體襯底上方；以及

第一絕緣膜，所述第一絕緣膜被嵌入在溝槽中，在所述柵極電極的柵極長度方向上，所述溝槽形成在所述柵極絕緣膜和所述漏極區之間的所述半導體襯底的所述上表面上方，

其中，所述柵極電極的一部分形成在緊接著所述第一絕緣膜之上，以及

其中，所述柵極電極包括：

金屬膜，所述金屬膜位于緊接著所述第一絕緣膜和所述源極區之間的所述半導體襯底的所述上表面之上；以及

半導體膜，所述半導體膜電耦合到所述金屬膜并且在所述柵極長度方向上位于所述金屬膜和所述源極區之間。