半导体元件及其形成方法技术

一种半导体元件及其形成方法，其中该半导体元件包括具有第一导电类型的衬底、设置于衬底上的外延层、设置于外延层中的掺杂区、以及设置穿过掺杂区并延伸进入外延层中的栅极电极。外延层具有第一导电类型，而掺杂区具有第二导电类型，第二导电类型不同于第一导电类型。栅极电极包括具有第一尺寸的第一结构和于第一结构之上的第二结构。第二结构包括主体部和于主体部之下的凸出部，其中主体部具有第二尺寸，第二尺寸大于第一尺寸，而凸出部具有第一尺寸。一尺寸。一尺寸。

【技术实现步骤摘要】
半导体元件及其形成方法


[0001]本专利技术实施例是关于半导体元件及其形成方法，特别是关于“分离栅极(split
‑
gate)”的设计及其形成方法。

技术介绍

[0002]传统的金属氧化物半导体场效晶体管(metal
‑
oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)为受欢迎的分离式功率元件。特定的功率元件(具有垂直扩散配置的元件)具有PN接面结构，其以N型的飘移区(drift region)和上方的P型掺杂区所构成。PN接面结构主要是用来承受施加于传统的金属氧化物半导体场效晶体管的电压。当改善金属氧化物半导体场效晶体管的操作电压时，需要较少的掺杂浓度和较厚的N型飘移区。用来改善PN接面结构所承受的电压的方式导致传统的金属氧化物半导体场效晶体管的较大的导通电阻(on
‑
resistance)。传统的金属氧化物半导体场效晶体管的导通电阻受限于N型飘移区的掺杂浓度和厚度。
[0003]垂直扩散的配置具有在电路中用掉较少空间的优势。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件，其特征在于，包括：一衬底，具有一第一导电类型；一外延层，设置于该衬底上，其中该外延层具有该第一导电类型；一掺杂区，设置于该外延层中，其中该掺杂区具有一第二导电类型，该第二导电类型不同于该第一导电类型；以及一栅极电极，设置穿过该掺杂区并延伸进入该外延层中，其中该栅极电极包括：一第一结构，具有一第一尺寸；以及一第二结构，于该第一结构之上，其中该第二结构包括一主体部和一凸出部，该凸出部于该主体部之下，其中该主体部具有一第二尺寸，该第二尺寸大于该第一尺寸，而该凸出部具有该第一尺寸。2.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，更包括一栅极介电层，其中该栅极介电层包括：一第一部分，设置于该第一结构的相对两侧和底部上；一第二部分，设置于该第一结构和该第二结构的该凸出部之间；以及一第三部分，设置于该第二结构的相对两侧上。3.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，该第二结构的该凸出部是垂直地位于该第一结构和该第二结构的该主体部之间。4.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，更包括一井区，设置于该掺杂区中，其中该井区具有该第一导电类型。5.如权利要求4所述的半导体元件，其特征在于，该栅极电极的该第二结构的该主体部设置穿过该井区并延伸进入该掺杂区中。6.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，该栅极电极的该第二结构的该凸出部是完全地设置于该掺杂区中。7.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，该栅极电极的该第一结构是设置横越该掺杂区和该外延层。8.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，更包括一层间介电ILD层，设置于该外延层和该栅极电极上。9.如权利要求8所述的半导体元件，其特征在于，更包括一源极电极，设置穿过该层间介电层并延伸进入井区中。10.如权利要求9所述的半导体元件，其特征在于，更包括一掺杂接触区，于该源极电极之下并延伸进入该掺杂区中，其中该掺杂接触区具有该第二导电类型。11.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，更包括一漏极电极，设置于该衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛沙瓦尔，
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：