[發明專利]功率金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)及其制造方法

在審

• 申請號: 202110852948.X
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN113594251A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 約根德拉·亞達夫;陳吉智;柳瑞興;姚智文
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發明實施例提供了一種功率MOSFET器件及其制造方法。該功率MOSFET器件包括：襯底；場板，位于襯底上方；柵電極，具有第一部分和第二部分，其中，柵電極的第一部分位于場板上方；第一介電層，位于柵電極的第一部分與場板之間；第二介電層，位于場板和襯底之間，其中，第二介電層由同種材料形成；第一間隔件，橫向圍繞第一介電層；第二間隔件，位于襯底上，與第二介電層的側壁和第一間隔件的側壁接觸且與場板分隔，并且第二間隔件的部分與位于襯底的功率MOSFET器件的漏極區重疊；以及硅化物，形成在柵電極的頂面上且完全覆蓋柵電極。

分案申請

本申請是2016年08月30日提交的標題為“功率MOSFET及其制造方法”、專利申請號為201610765851.4的分案申請。

技術領域

本發明總體涉及半導體領域，更具體地，涉及功率MOSFET器件及其制造方法。

背景技術

自從基于雙極技術的半導體器件(諸如，雙極結型晶體管(BJT))問世以來，為了擴展它們的應用，已經付出大量的努力來提高這些器件的功率處理能力。金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)是用于放大或開關電子信號的晶體管。MOSFET是具有源極(S)、柵極(G)、漏極(D)和基極(B)的四端子器件。該MOSFET是迄今為止在數字和模擬電路中最常見的晶體管，但是BJT在一段時間內曾更為常見。

隨著CMOS技術獲得的重要性，并且集成電路領域的工藝技術超越了用于功率器件的雙極技術的發展，引入了功率MOSFET。現在將CMOS技術上的穩定進展用于改進的功率器件(諸如功率MOSFET)的發展是可能的。功率MOSFET與其雙極對應物相比可具有更為優越的性能。例如，n溝道功率MOSFET通過電子傳輸來工作，而電子傳輸固有地比BJT所依靠的電子和空穴結合的傳輸更快。

相比于BJT功率器件，功率MOSFET以較好的開關速度著稱，并且功率MOSFET由于絕緣柵極而需要較少柵極驅動功率。功率MOSFET的主要缺點是高導通電阻和覆蓋/疊對控制(overlay control)問題。在高導通電阻和覆蓋控制問題上，需要改進功率MOSFET性能的方法和設備。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種半導體器件，包括：襯底；源極區，具有第一導電類型，并且位于所述襯底內的第一側；漏極區，具有所述第一導電類型，并且位于所述襯底內的與第一側相對的第二側；

場板，位于所述襯底上方，并且介于所述源極區與所述漏極區之間；柵電極，具有第一部分和第二部分，其中，所述柵電極的第一部分位于所述場板上方。

根據本發明的另一方面，提供了一種半導體器件，包括：襯底；漂移區，具有第一導電類型，從所述襯底的頂面延伸到所述襯底內部，并且位于所述襯底的第一側的鄰近處；第二區，具有第二導電類型，從所述襯底的頂面延伸到所述襯底內部，并且位于所述襯底的第二側的鄰近處，所述第二側與所述第一側相對；源極區，具有第一導電類型，位于所述第二區內；漏極區，具有第一導電類型，位于所述漂移區內；場板，位于所述漂移區的上方；柵電極，位于所述第一區和所述漂移區上方，其中，所述柵電極的頂面基本上完全由硅化物層覆蓋。

根據本發明的又一方面，提供了一種半導體器件的制造方法，該方法包括：提供襯底；在所述襯底內的第一側處形成具有第一導電類型的源極區；在所述襯底內的第二側處形成具有所述第一導電類型的漏極區，所述襯底的第二側與所述襯底的第一側相對；在所述襯底上方且在所述源極區與所述漏極區之間形成場板；以及在形成所述場板后，在所述襯底上方形成柵電極。

附圖說明

結合附圖和以下描述來闡述本發明的一個或多個實施例的細節。本發明的其他特征和優勢將從說明書、附圖和權利要求中顯而易見。

圖1是根據一些實施例的功率MOSFET的示意圖。

圖2是示出了根據一些實施例的功率MOSFET性能的示意圖。