半导体装置及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置及其形成方法，半导体装置包含基底具有第一导电型，外延层具有第一导电型，设置于基底上，且外延层内具有沟槽，第一井区设置于外延层中且在沟槽下方，且具有不同于第一导电型的第二导电型，第一栅极电极设置于沟槽中，且具有第二导电型，以及第二栅极电极设置于沟槽中且位于第一栅极电极上方，其中第二栅极电极通过第一绝缘层与第一栅极电极隔开。本发明专利技术亦提供半导体装置的制造方法。本发明专利技术工艺步骤少，成本低，可减小元件尺寸。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其形成方法
本专利技术实施例涉及半导体技术，尤其涉及具有沟槽式栅极(trenchgate)和超结(superjunction)结构的金属氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，MOSFET)及其形成方法。
技术介绍
高压元件技术应用于高电压与高功率的集成电路，传统的功率晶体管为了达到高耐压及高电流，驱动电流的流动由平面方向发展为垂直方向。目前发展出具有沟槽式栅极和超结结构的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，可以提高n型外延漂移掺杂区的掺杂浓度，进而改善元件的导通电阻。传统利用多层外延技术(multi-epitechnology)来形成超结结构，上述多层外延技术需要进行多次包括外延、植入p型掺杂物、高温扩散的工艺循环。因此，上述多层外延技术会有工艺步骤多、成本高等缺点。并且，传统的垂直式扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的元件尺寸较难微缩化。因此，有必要寻求具有沟槽式栅极和超结结构的金属氧化物半导体场效应晶体管及其形成方法，其能够解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：/n一基底，具有一第一导电型；/n一外延层，具有该第一导电型，设置于该基底上，且该外延层内具有一沟槽；/n一第一井区，设置于该外延层中且在该沟槽下方，且具有不同于该第一导电型的一第二导电型；/n一第一栅极电极，设置于该沟槽中，且具有该第二导电型；以及/n一第二栅极电极，设置于该沟槽中且位于该第一栅极电极上方，其中该第二栅极电极通过一第一绝缘层与该第一栅极电极隔开。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
一基底，具有一第一导电型；
一外延层，具有该第一导电型，设置于该基底上，且该外延层内具有一沟槽；
一第一井区，设置于该外延层中且在该沟槽下方，且具有不同于该第一导电型的一第二导电型；
一第一栅极电极，设置于该沟槽中，且具有该第二导电型；以及
一第二栅极电极，设置于该沟槽中且位于该第一栅极电极上方，其中该第二栅极电极通过一第一绝缘层与该第一栅极电极隔开。


2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该第一栅极电极的掺杂浓度大于该第一井区的掺杂浓度。


3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该第一栅极电极和该第二栅极电极与该第一井区垂直重迭。


4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一第一重掺杂区，设置于该第一井区的上部中，且具有该第二导电型。


5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，该第一重掺杂区的掺杂浓度大于该第一井区的掺杂浓度。


6.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一第二绝缘层，设置于该第一栅极电极与该外延层之间。


7.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一第二井区，围绕该第二栅极电极，且具有该第二导电型。


8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，该第二井区与该第一井区隔开。


9.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一第二重掺杂区，围绕该第二栅极电极且位于该第二井区上方，且具有该第一导电型。


10.如权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一介电层，设置于该第二栅极电极上；以及
一接点，延伸穿透该介电层，并电性连接至该第二井区和该第二重掺杂区。


11.如权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一接点掺杂区，设置于该第二井区中且在该接点下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文山，李宗晔，陈富信，
申请(专利权)人：世界先进积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71