半导体装置及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102347360A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102347360A(43)申请公布日2012.02.08(21)申请号201010569674.5H01L21/28(2006.01)(22)申请日2010.11.24(30)优先权数据12/846,4572010.07.29US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹市(72)发明人陈俊宏张立伟朱鸣杨宝如庄学理(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人姜燕陈晨(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图10页(54)发明名称半导体装置及其制造方法(57)摘要本发明公开了半导体装置及其制造方法，该半导体装置为一种栅极偏移结构的半导体装置，其包含一基底与形成于上述基底的一隔离构造。一有源区是形成于上述基底并实质上邻接上述隔离构造，一界面层是形成于上述基底上及上述隔离构造与上述有源区的上方，一多晶硅层是形成于上述界面层上及上述隔离构造与上述有源区的上方，一沟槽是形成于上述隔离构造上方的上述多晶硅层中，上述沟槽延伸至上述界面层，一填充层是沿着上述沟槽的轮廓形成，而一金属栅极是形成于上述沟槽中。本发明是在未明显增加装置的制造成本的情况下，可抵御高电压，并可提供优于传统装置的性能。CN1023476ACCNN110234736002347379A权利要求书1/2页1.一种半导体装置，其为栅极偏移结构的半导体装置，包含：一基底；一隔离构造，形成于该基底；一有源区，形成于该基底并实质上邻接该隔离构造；一界面层，形成于该基底上及该隔离构造与该有源区的上方；一多晶硅层，形成于该界面层上及该隔离构造与该有源区的上方一沟槽，形成于该隔离构造上方的该多晶硅层中，该沟槽延伸至该界面层；一填充层，沿着该沟槽的轮廓形成，但未填满该沟槽；以及一金属栅极，形成于该沟槽中。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该基底为硅，且具有一上表面；该隔离构造具有一上表面，其低于该基底的上表面；以及该有源区是借由形成于该基底的一源极区与一漏极区所形成。3.如权利要求1或2所述的半导体装置，还包含：一接点，形成于该金属栅极上。4.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中该隔离构造是一浅沟槽隔离构造。5.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中该界面层包含一氧化硅层与一高介电常数材料层。6.如权利要求5所述的半导体装置，其中该氧化硅层包含SiO2、SiON、或上述的组合，且其厚度范围为以及该高介电常数材料层包含HfO2、ZrO2、或上述的组合，且其厚度范围为7.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中该填充层包含厚度范围为1nm～5nm的TaN、厚度范围为2nm～20nm的TiN、厚度范围为2nm～20nm的Ti、厚度范围为2nm～20nm的TiAl、或厚度范围为2nm～20nm的TiAlN。8.一种半导体装置的制造方法，包含：提供一基底；在该基底形成一隔离构造；在该基底形成一有源区，该有源区实质上邻接该隔离构造；在该基底上及该隔离构造与该有源区的上方，形成一界面层；在该界面层上及该隔离构造与该有源区的上方，形成一多晶硅层；该隔离构造上方的该多晶硅层中，形成一沟槽，该沟槽延伸至该界面层；在该沟槽中形成一填充层；以及在该沟槽中形成一金属栅极。9.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中将该隔离构造形成为一浅沟槽隔离构造；将该界面层形成为包含一氧化硅层与一高介电常数材料层；以及该填充层包含厚度范围为1nm～5nm的TaN、厚度范围为2nm～20nm的TiN、厚度范围为2nm～20nm的Ti、厚度范围为2nm～20nm的TiAl、或厚度范围为2nm～20nm的TiAlN。10.如权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其中2CCNN110234736002347379A权利要求书2/2页该氧化硅层包含SiO2、SiON、或上述的组合，且其厚度范围为以及该高介电常数材料层包含HfO2、ZrO2、或上述的组合，且其厚度范围为3CCNN110234736002347379A说明书1/7页半导体装置及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术，尤其涉及具有一栅极偏移结构(offsetgate)的一半导体装置及其制造方法。背景技术[0002]高压金属-氧化物-半导体(Highvoltagemetal-oxide-semiconductor；HVMOS)装置具有许多应用，包含中央处理单元(CPU)的电源供应器、电源管理系统、交流电/直流电转换器(converter)及其他类似应用。当包含例如金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconduc