System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体装置及其形成方法制造方法及图纸_技高网

半导体装置及其形成方法制造方法及图纸

技术编号:41262887 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-11 09:20
本申请公开一种半导体装置及其形成方法,其中,半导体装置包括具有一第一导电类型的一基底、形成于前述基底上的一外延层、自前述外延层的顶表面延伸至外延层中的一井区、形成于前述外延层中且与前述井区的底表面接触的一漂移区、一栅极结构以及一导电结构。前述外延层具有前述第一导电类型,前述井区具有一第二导电类型,且前述漂移区具有前述第一导电类型。前述栅极结构是自前述外延层的前述顶表面延伸穿过前述井区并且接触前述漂移区。前述导电结构形成于前述漂移区中且位于前述栅极结构的下方,其中前述栅极结构的一栅极介电层分隔前述导电结构和前述栅极结构的一栅极电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于半导体装置及其形成方法,特别是关于具有萧特基二极管(schottky diode)的半导体装置及其形成方法。


技术介绍

1、半导体产业持续地改善不同的电子组件的整合密度,借由持续降低最小元件尺寸,让更多组件能够在给定的面积中整合。例如,被广泛地应用在电力开关(power switch)元件的沟槽式栅极金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor fieldeffect transistor;mosfet),便是利用垂直结构的设计,降低单元间距(cell pitch)以提升功能密度,其利用晶片的背面做为漏极,而于晶片的正面制作多个晶体管的源极以及栅极,因此驱动电流由平面方向的流动发展为垂直方向的流动,如此也可以使半导体装置达到高反向耐压与低导通电阻。

2、然而,随着对半导体装置的功能密度要求不断提升,半导体装置所整合的组件及其形成方法的复杂度亦跟着增加,并且有一些性能权衡折衷(trade off)的电子特性需要考量。因此,虽然现有的半导体装置通常是适当的而且足以满足它们的预期目的,但是它们在所有方面并不是完全令人满意的。


技术实现思路

1、本申请的一些实施例提供一种半导体装置,包括具有一第一导电类型的一基底、形成于前述基底上的一外延层、自前述外延层的顶表面延伸至外延层中的一井区、形成于前述外延层中且与前述井区的底表面接触的一漂移区、一栅极结构以及一导电结构。前述外延层具有前述第一导电类型,前述井区具有一第二导电类型,且前述漂移区具有前述第一导电类型。前述栅极结构是自前述外延层的前述顶表面延伸穿过前述井区并且接触前述漂移区。前述导电结构形成于前述漂移区中且位于前述栅极结构的下方,其中前述栅极结构的一栅极介电层分隔前述导电结构和前述栅极结构的一栅极电极。

2、本申请的一些实施例提供一种半导体装置的形成方法,包括提供具有一第一导电类型的一基底;在前述基底上形成具有前述第一导电类型的一外延层;自前述外延层的顶表面掺杂,以在前述外延层中形成一井区,且前述井区具有一第二导电类型,其中在前述井区的下方为一漂移区,前述漂移区具有前述第一导电类型且与前述井区的底表面接触;在前述漂移区中形成多个导电结构;在前述导电结构的上方分别形成栅极结构,其中前述栅极结构自前述外延层的前述顶表面延伸穿过前述井区,所述多个栅极结构的底部部分位于前述漂移区中,且前述栅极结构各包括一栅极介电层包覆一栅极电极。其中,前述栅极介电层分隔相应的前述导电结构和前述栅极结构。

3、本申请内容的实施例提供了半导体装置及其形成方法,可制得包含有萧特基二极管的半导体装置,以使基体二极管失能,进而降低导通电阻和减少功率损失,改善半导体装置的开关特性。并且,实施例提出将可构成萧特基二极管的导电结构设置于栅极结构的下方,除了可以减少栅极-漏极电容,亦不需要额外占用外延层的台面区域。换言之,不用额外提供外延层表面的横向空间来构成萧特基二极管,因此实施例所提出的半导体装置可以缩小装置中相邻单元之间的间距,例如两个相邻栅极结构的间距,进而降低通道区电阻。

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【技术保护点】

1.一种半导体装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该导电结构的顶表面低于该井区的该底表面。

3.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极结构的底表面到该井区的该底表面具有第一距离,该导电结构的底表面到该井区的该底表面具有第二距离,该第二距离大于该第一距离。

4.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极结构的宽度大于该导电结构的宽度。

5.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,自该井区的上方俯视时,该栅极结构于该基底的投影范围涵盖了该导电结构于该基底的投影范围。

6.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极介电层包括一底部部分和一侧壁部分,该底部部分的厚度大于该侧壁部分的厚度;其中该底部部分使该导电结构和该栅极电极电性隔绝。

7.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,更包括一遮蔽区域,形成于该漂移区中且包覆该导电结构的底表面和部分的侧表面;其中该遮蔽区域具有该第二导电类型;其中自该井区的上方俯视时,该栅极结构于该基底的投影范围与该遮蔽区域于该基底的投影范围重叠。

8.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该导电结构包括:一导电部和一金属硅化物衬层包覆该导电部的侧壁和底表面。

9.如权利要求8所述的半导体装置,其特征在于,该导电部和该金属硅化物衬层直接接触该栅极结构的该栅极介电层。

10.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,更包括:

11.如权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,该第一重掺杂区直接接触邻近该栅极结构的该第一侧的该栅极介电层的部分,该第二重掺杂区直接接触邻近该栅极结构的该第二侧的该栅极介电层的部分。

12.如权利要求11所述的半导体装置,其特征在于,该导电结构的顶表面低于该第一重掺杂区的底表面以及低于该第二重掺杂区的底表面。

13.如权利要求11所述的半导体装置,其特征在于,更包括:

14.如权利要求13所述的半导体装置,其特征在于,更包括:

15.一种半导体装置的形成方法,其特征在于,包括:

16.如权利要求15所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,在形成该井区之后和形成所述多个导电结构之前,更包括:

17.如权利要求16所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,该漂移区中包括多个遮蔽区域,且所述多个遮蔽区域分别对应所述多个第一沟槽的下方,所述多个遮蔽区域具有该第二导电类型。

18.如权利要求17所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,更包括:

19.如权利要求18所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,所述多个第一沟槽的各个的宽度大于所述多个第二沟槽的各个的宽度。

20.如权利要求18所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,形成所述多个导电结构包括:

21.如权利要求20所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,形成所述多个栅极结构包括:

22.如权利要求16所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,所述多个第一重掺杂部的留下部分和所述多个第二重掺杂部的留下部分分别为第一重掺杂区和第二重掺杂区,且所述多个第一沟槽的各个的相对两侧分别接触所述多个第一重掺杂区的其中一个和所述多个第二重掺杂区的其中一个。

23.如权利要求15所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,更包括:

24.如权利要求23所述的半导体装置的形成方法,其特征在于,相邻的两所述多个栅极结构之间包括所述多个第一重掺杂区的其中之一以及所述多个第二重掺杂区的其中之一。

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该导电结构的顶表面低于该井区的该底表面。

3.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极结构的底表面到该井区的该底表面具有第一距离,该导电结构的底表面到该井区的该底表面具有第二距离,该第二距离大于该第一距离。

4.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极结构的宽度大于该导电结构的宽度。

5.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,自该井区的上方俯视时,该栅极结构于该基底的投影范围涵盖了该导电结构于该基底的投影范围。

6.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极介电层包括一底部部分和一侧壁部分,该底部部分的厚度大于该侧壁部分的厚度;其中该底部部分使该导电结构和该栅极电极电性隔绝。

7.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,更包括一遮蔽区域,形成于该漂移区中且包覆该导电结构的底表面和部分的侧表面;其中该遮蔽区域具有该第二导电类型;其中自该井区的上方俯视时,该栅极结构于该基底的投影范围与该遮蔽区域于该基底的投影范围重叠。

8.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该导电结构包括:一导电部和一金属硅化物衬层包覆该导电部的侧壁和底表面。

9.如权利要求8所述的半导体装置,其特征在于,该导电部和该金属硅化物衬层直接接触该栅极结构的该栅极介电层。

10.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,更包括:

11.如权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,该第一重掺杂区直接接触邻近该栅极结构的该第一侧的该栅极介电层的部分,该第二重掺杂区直接接触邻近该栅极结构的该第二侧的该栅极介电层的部分。

12.如权利要求11所述的...

【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:

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