半導體裝置、功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置及其製作方法 SEMICONDUCTOR DEVICE, AND POWER MOSFET DEVICE AND MANUFACTURING OF THE SAME
申請人· 台灣積體電路製造股份有限公司 TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING CO., LTD. 新竹市新竹科學工業園區力行六路8號 TW


專利信息

專利名稱 半導體裝置、功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置及其製作方法
公告號 I517411
公告日 2016/01/11
證書號 I517411
申請號 2013/06/17
國際專利分類號
公報卷期 43-02
發明人 伍震威 NG, CHUN-WAI; 周學良 CHOU, HSUEH LIANG; 蘇柏智 SU, PO CHIH; 柳瑞興 LIU, RUEY HSIN
申請人 台灣積體電路製造股份有限公司 TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING CO., LTD. 新竹市新竹科學工業園區力行六路8號 TW
代理人 洪澄文; 顏錦順
優先權 美國 13/545,131 20120710
參考文獻 TW200703646A; US2005/0104093A1; US2008/0179668A1
審查人員 詹惟雯

專利摘要

本發明是關於一種功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置,在一些實施例中,功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置具有一半導體本體,一磊晶層則設置於該半導體本體上。一混合閘極電極,用以控制源極電極與汲極電極之間的電流並設置於延伸進入磊晶層的溝槽內,包括具有低電阻金屬之一內部區域、具有多晶矽材料之一外部區域、以及設置於內部區域與外部區域之間的一阻障區。內部區域的低電阻可提供混合閘極電極低電阻,以得到良好的開關效能。


專利範圍

1.一種半導體裝置,包括:一半導體基板,包括一磊晶層,設置於一半導體本體上;以及複數佈植區域,設置於背向該半導體本體的該磊晶層的一頂部表面;一源極電極及一汲極電極,位於該半導體基板的相對側;以及一混合閘極電極,其設置於延伸進入該半導體基板內之一溝槽內,用以控制該源極電極與該汲極電極之間的一垂直電流,其中該混合閘極電極包括複數巢狀區域,自該磊晶層的該頂部表面的一位置延伸至垂直位於該等佈植區域的下方且其中一個或一個以上的該等巢狀區域包括一低電阻金屬。 2.如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中該等巢狀區域包括:一內部區域,包括該低電阻金屬;一外部區域,包括一多晶矽材料;以及一阻障區域,設置於該內部區域與該外部區域之間,並包括一阻障層,其用以在該低電阻金屬與該多晶矽材料之間提供良好的導電性。 3.如申請專利範圍第2項所述之半導體裝置,其中該阻障層之一內側表面鄰接該低電阻金屬之二個或二個以上的側邊;其中該阻障層之一外側表面鄰接該多晶矽材料之二個或二個以上的側邊。 4.如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,更包括:一電場板,設置於該閘極電極與該汲極電極之間,且用以影響包括該磊晶層之一汲極區域內的通道特性。 5.一種功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置,包括:一半導體本體;一磊晶層,設置於該半導體本體上,且包括一溝槽,其由背向於該半導體本體之該磊晶層的一頂部表面延伸進入該磊晶層內;以及一混合閘極電極,設置於該溝槽內,且用以控制一源極電極與一汲極電極之間的一電流,其中該混合閘極電極包括:一外部區域,其具有一多晶矽材料;一阻障層,設置於該多晶矽材料內;以及一低電阻金屬,設置於該阻障層內,且其電阻低於該多晶矽材料;其中該外部區域、該阻障層及該低電阻金屬在其相對側邊之間的寬度彼此不同,且其中該外部區域、該阻障層及該低電阻金屬在其頂部表面與底部表面之間的高度彼此不同。 6.如申請專利範圍第5項所述之功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置,更包括:一電場板,設置於該閘極電極與該汲極電極之間,且用以影響包括該磊晶層之一汲極區域內的通道特性。 7.如申請專利範圍第5項所述之功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置,其中該阻障層之一內側表面鄰接該低電阻金屬之二個或二個以上的側邊;其中該阻障層之一外側表面鄰接該多晶矽材料之二個或二個以上的側邊。 8.一種功率金屬氧化物半導體場效電晶體裝置之製作方法,包括:


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專利資訊及圖示來源: 中華民國專利資訊檢索系統