具有萧特基能障控制层的ＭＯＳ元件

摘要

一种形成在半导体基底上的半导体元件。所述半导体元件包括汲极；覆盖所述汲极的磊晶层；以及主动区。所述主动区包括：本体，所述本体置于所述磊晶层中，并具有本体顶表面；源极，所述源极嵌入在所述本体中，并从所述本体顶表面延伸至所述本体中；闸极沟槽，所述闸极沟槽延伸至所述磊晶层中；闸极，所述闸极置于所述闸极沟槽中；主动区接触沟槽，所述主动区接触沟槽通过所述源极和所述本体延伸至所述汲极中；以及主动区接触电极，所述主动区接触电极置于所述主动区接触沟槽内，其中所述主动区接触电极和所述汲极形成萧特基二极体；以及萧特基能障控制层，所述萧特基能障控制层置于与所述主动区接触沟槽邻近的所述磊晶层中。

主权项

一种形成在半导体基底上的半导体元件，包括：一汲极；一覆盖该汲极的磊晶层；以及一主动区，包括：一本体，系置于该磊晶层中，并具有本体顶表面；一源极，系嵌入在该本体中，并从所述本体顶表面延伸至该本体中；一闸极沟槽，系延伸至该磊晶层中；一闸极，置于该闸极沟槽中；一主动区接触沟槽，系通过该源极和该本体延伸至该汲极中；一主动区接触电极，系置于该主动区接触沟槽内，其中该主动区接触电极和该汲极形成萧特基二极体；一萧特基能障控制层，位于与该主动区接触沟槽邻近的该磊晶层中；以及一岛区，具有与该磊晶层相反的极性，并位于该主动区接触沟槽下，且与其相互隔离。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该萧特基能障控制层置于与该主动区接触沟槽的下部邻近处。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该萧特基能障控制层包括掺杂有与该磊晶层相反极性的掺杂物的材料薄层。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该萧特基能障控制层包括窄能隙材料的薄层。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该闸极沟槽是第一闸极沟槽；以及该元件进一步包括闸极区，该闸极区包括：一第二闸极沟槽，系延伸至该磊晶层中；一第二闸极，置于该第二闸极沟槽中；以及一闸极接触沟槽，系形成在该第二闸极内。如申请专利范围第5项所述的半导体元件，其中该闸极接触沟槽和该主动区接触沟槽具有近似相同的深度。如申请专利范围第5项所述的半导体元件，其中该主动区接触沟槽具有与闸该极接触沟槽不同的深度。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该主动区接触沟槽具有不一致的深度。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中：该主动区接触沟槽具有第一深度和第二深度；该第一深度比所述第二深度浅；以及对应于该第一深度的第一接触开口比对应于该第二深度的第二接触开口宽。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，进一步包括抗击穿植入，该抗击穿植入置于该主动区接触沟槽的侧壁上。如申请专利范围第10项所述的半导体元件，其中该抗击穿植入置于该萧特基能障控制层上。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，进一步包括全面性植入，该全面性植入沉积在整个该磊晶层中，其中该全面性植入具有与该磊晶层相反的极性。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，进一步包括磊晶层轮廓调谐植入，该磊晶层轮廓调谐植入沉积在该主动区接触沟槽下。如申请专利范围第1项所述的半导体元件，其中该闸极在该本体顶表面上延伸。一种制造半导体元件的方法，包括：在覆盖半导体基底的磊晶层中形成闸极沟槽；在该闸极沟槽中沉积闸极材料；形成本体；形成源极；形成主动区接触沟槽，该主动区接触沟槽通过该源极和该本体延伸至该汲极中；沉积萧特基能障控制层；在该主动区接触沟槽内布置接触电极；以及在该主动区接触沟槽下形成岛区，其中该岛区与该磊晶层具有相反的极性，并与该主动区接触沟槽相互隔离。如申请专利范围第15项所述的方法，其中沉积该萧特基能障控制层包括：沉积掺杂有与该磊晶层相反极性的掺杂物的材料薄层。如申请专利范围第15项所述的方法，其中该闸极沟槽是第一闸极沟槽，以及该方法进一步包括形成闸极区，包括：形成第二闸极沟槽，其系延伸至该磊晶层中；在该第二闸极沟槽中形成第二闸极；以及形成闸极接触沟槽，系位于该第二闸极内。如申请专利范围第17项所述的方法，其中该闸极接触沟槽和该主动区接触沟槽具有近似相同的深度。如申请专利范围第17项所述的方法，其中该主动区接触沟槽具有与该闸极接触沟槽不同的深度。如申请专利范围第17项所述的方法，其中该主动区接触沟槽具有不一致的深度。如申请专利范围第15项所述的方法，其中：将该主动区接触沟槽形成为具有第一深度和第二深度；该第一深度比该第二深度浅；以及使对应于该第一深度的第一接触开口比对应于该第二深度的第二接触开口宽。如申请专利范围第15项所述的方法，进一步包括：在整个该磊晶层中沉积全面性植入，其中该全面性植入具有与该磊晶层相反的极性。如申请专利范围第15项所述的方法，进一步包括：形成磊晶层轮廓调谐植入，该磊晶层轮廓调谐植入沉积在该主动区接触沟槽下。如申请专利范围第15项所述的方法，其中将该闸极形成为在该本体顶表面上延伸。