半導(dǎo)體器件和用于形成半導(dǎo)體器件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和用于形成半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括：在半導(dǎo)體襯底中形成場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域。該方法還包括：形成氧化物層。該方法還包括：在形成氧化物層之后，將原子類型群組中至少一種原子類型的原子并入到場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域的至少一部分中。該原子類型群組包括硫族元素原子、硅原子和氬原子。
【專利說明】
半導(dǎo)體器件和用于形成半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]實(shí)施例涉及晶體管結(jié)構(gòu)的概念，并且具體來說，涉及半導(dǎo)體器件和用于形成半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]期望改進(jìn)半導(dǎo)體器件的閂鎖、過電流和宇宙輻射穩(wěn)健性，因為半導(dǎo)體器件(諸如場效應(yīng)晶體管，例如絕緣柵雙極型晶體管(IGBT))可能遭受與閂鎖、過電流和宇宙輻射有關(guān)的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—些實(shí)施例涉及一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法。所述方法包括:在半導(dǎo)體襯底中形成場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域。所述方法還包括:形成氧化物層。所述方法還包括:在形成所述氧化物層之后，將原子類型群組中的至少一種原子類型的原子并入到所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的所述源極區(qū)域的至少一部分中。所述原子類型群組包括硫族元素原子、硅原子和氬原子。
[0004]—些實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括:場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域，其形成在所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)域和所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域之間。所述半導(dǎo)體襯底在所述本體區(qū)域和所述漂移區(qū)域之間的p-n結(jié)處以小于I X 113Cnf3的原子濃度包含硫族元素原子。所述源極區(qū)域的至少部分以大于I X 113Cnf3的原子濃度包含所述硫族元素原子。
[0005]—些實(shí)施例涉及一種另外的半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括:形成在半導(dǎo)體襯底中的場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域以及相鄰于所述本體區(qū)域形成的源極區(qū)域。所述源極區(qū)域的至少部分以大于I X 113CnT3的原子濃度包含硫族元素原子。所述半導(dǎo)體器件還包括:接觸溝槽，其延伸到所述半導(dǎo)體襯底中。所述半導(dǎo)體器件還包括:電極結(jié)構(gòu)，其形成在所述接觸溝槽中。所述電極結(jié)構(gòu)在所述接觸溝槽的底部處與所述本體區(qū)域相接觸并且在所述接觸溝槽的側(cè)壁處與所述源極區(qū)域相接觸。
【附圖說明】
[0006]下文中將僅通過舉例的方式并且參考附圖來描述裝置和/或方法的一些實(shí)施例，其中
[0007]圖1A示出了根據(jù)各個實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的方法的流程圖；
[0008]圖1B示出了根據(jù)各個實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的方法的至少部分的示意性圖示；
[0009]圖2示出了根據(jù)各個實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性圖示；
[0010]圖3示出了根據(jù)各個實(shí)施例的具有接觸溝槽的半導(dǎo)體器件的示意性圖示；
[0011 ]圖4示出了注入電子電流相對于源極區(qū)域摻雜濃度的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)將參考示出一些示例性實(shí)施例的附圖來更全面地描述各種示例性實(shí)施例。在這些圖中，為清楚起見，可能夸大線、層和/或區(qū)域的厚度。
[0013]因此，雖然示例性實(shí)施例能夠具有各種修改和替代形式，但在這些圖中通過舉例的方式示出其實(shí)施例并且將在本文中加以詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并不意欲將示例性實(shí)施例限于所公開的特定形式，而是恰恰相反，示例性實(shí)施例意欲涵蓋落入本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)的所有修改、等效物和替代物。相同的附圖標(biāo)記貫穿對這些圖的描述指代相同或相似的元件。
[0014]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一個元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時，其可以直接連接或耦合到另一元件或者可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)一個元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時，不存在有中間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語應(yīng)以相同方式解釋(例如，“在……之間”對“直接在……之間”、“相鄰”對“直接相鄰”等)O
[0015]本文所使用的術(shù)語僅是出于描述特定實(shí)施例的目的并且不意欲成為對示例性實(shí)施例的限制。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”意欲也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指示。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。
[0016]除非另外定義，否則本文所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)都具有與示例性實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意義相同的意義。將進(jìn)一步理解，術(shù)語(例如，在常用字典中定義的那些術(shù)語)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與其在相關(guān)技術(shù)的上下文中的意義相一致的意義。然而，如果本公開內(nèi)容給予術(shù)語偏離所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意義的特定意義，則將在其中給出此定義的特定上下文中考慮此意義。
[0017]圖1A示出了根據(jù)一實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的方法100的流程圖。
[0018]方法100包括:在半導(dǎo)體襯底中形成110場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域。
[0019]方法100還包括:形成120氧化物層。
[0020]方法100還包括:在形成氧化物層之后，將原子類型群組中至少一種原子類型的原子并入130到場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域的至少一部分中。該原子類型群組包含硫族元素原子、娃原子和氬原子。
[0021]由于在形成氧化物層之后將(來自原子類型群組中的至少一種原子類型的)原子并入到源極區(qū)域中，因此可以改進(jìn)場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的閂鎖穩(wěn)健性和阻斷能力。例如，形成氧化物層之后對原子的并入使得這些原子可避免與氧化物層的形成相關(guān)聯(lián)的高溫(大于900°C)過程，并且因此，深入散布到所述半導(dǎo)體襯底中(例如散布到漂移區(qū)中)的原子的數(shù)目可以減少。
[0022]FET結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域可以例如通過在形成氧化物層之前將第一摻雜劑類型的摻雜劑原子并入到半導(dǎo)體襯底的區(qū)域中而形成110。可以例如通過植入(例如，原子從半導(dǎo)體襯底的(前部主)表面的至少部分的離子植入和/或擴(kuò)散)來并入第一摻雜劑類型的摻雜劑原子。
[0023]摻雜劑原子可以例如是施主原子(當(dāng)被并入半導(dǎo)體襯底中時，形成η型區(qū)域)或受主原子(當(dāng)被并入半導(dǎo)體襯底中時，導(dǎo)致P型區(qū)域)。例如，在本文所述的例子中，第一摻雜劑類型的摻雜劑原子可以是指施主原子，并且第二摻雜劑類型的摻雜劑原子可以是指受主原子。
[0024]第一摻雜劑類型的摻雜劑原子(施主)可以被例如并入到源極區(qū)域中，以使得在半導(dǎo)體襯底中形成第一導(dǎo)電類型(例如η型)的源極區(qū)域。第一摻雜劑類型的摻雜劑原子可以例如包括來自周期表的V族的元素(或原子)，例如磷(P)和/或砷(As)。
[0025]氧化物層(例如中間氧化物層)可以例如是硅酸鹽玻璃(SG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)層、硼硅酸鹽玻璃(BSG)層或磷硼硅酸鹽玻璃(PBSG)層或者此類層的堆疊。
[0026]氧化物層可以例如形成在源極區(qū)域的表面上，例如形成在源極區(qū)域的至少部分上。此外，氧化物層可以例如形成在FET結(jié)構(gòu)的其它部分上方或下方，例如在形成于半導(dǎo)體襯底的前部主表面處的柵極電極結(jié)構(gòu)和/或其它金屬化層上方。
[0027]方法100可以例如還包括:在并入至少一種原子類型的原子之前，在大于900°C的溫度下回火氧化物層。以此方式，可以使由于氧化物層下方的結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的氧化物層的邊緣或不均勻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)平滑。
[0028]在形成氧化物層之后，至少一種原子類型的原子可以通過將原子植入到源極區(qū)域中來被并入到源極區(qū)域中?？蛇x地，可以相對于半導(dǎo)體襯底的主表面以一定傾斜植入角度(例如在1°和70°之間或在2°和50°之間或在5°和30°之間)來植入原子。例如，可以通過使用斜向植入來將至少一種原子類型的原子植入到接觸溝槽的側(cè)壁中。
[0029]可以將50%以上(例如75%以上或例如90%以上)的所并入的(至少一種原子類型的)原子并入到源極區(qū)域的表面區(qū)域中。例如，表面區(qū)域可以具有小于150nm(例如在I Onm至120nm之間，例如10nm)的厚度。換句話說，表面區(qū)域可以從原子的進(jìn)入表面延伸到源極區(qū)域中小于150nm，例如在1nm至120nm之間，例如10nm。
[0030]原子類型群組中的原子類型包括硫族元素原子，例如硫(S)、砸(Se)和碲(Te)。原子類型群組中的其它原子類型包括硅(Si)原子和氬(Ar)原子。原子類型群組中的原子類型是如下原子:其在被并入到(硅)半導(dǎo)體襯底中時展現(xiàn)主要電不活躍的行為，例如通過在硅晶格中形成主要電不活躍的群集或缺陷。在此上下文中，主要電不活躍意指，這些原子作為施主不太有效、但借助半導(dǎo)體的帶隙中的深能級而作為缺陷有效，以便其可以避免因肖特基效應(yīng)而導(dǎo)致的顯著接觸阻抗。
[0031]例如，半導(dǎo)體襯底可以是基于硅的半導(dǎo)體襯底。在其它例子中，半導(dǎo)體襯底可以例如是基于碳化硅的半導(dǎo)體襯底或基于砷化鎵的半導(dǎo)體襯底或基于氮化鎵的半導(dǎo)體襯底。
[0032]半導(dǎo)體襯底可以包括半導(dǎo)體襯底前側(cè)和半導(dǎo)體襯底背側(cè)。與半導(dǎo)體襯底的基本垂直邊緣相比，半導(dǎo)體襯底的主表面或前側(cè)可以是橫向延伸的基本水平表面。
[0033]襯底的主表面可以是大致均勻平面(例如忽略因制造工藝和溝槽導(dǎo)致的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的不均勻性)。例如，襯底的主表面的橫向尺寸可以比主表面上的結(jié)構(gòu)的最大高度大超過100倍(或超過1000倍或超過10000倍)。
[0034]FET結(jié)構(gòu)可以例如是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。例如，半導(dǎo)體器件可以是具有處于600V和8000V之間(例如大于700V、大于1000V或大于1500V)的阻斷電壓的功率半導(dǎo)體器件。在一些例子中，半導(dǎo)體器件可以例如具有大于10A、大于500A或大于1000A的接通狀態(tài)電流承載能力。在其它例子中，半導(dǎo)體器件可以例如是具有在500V至900V之間的阻斷電壓的功率器件(例如CoolMOS?器件)。
[0035]備選地為或可選地，方法100可以包括:在并入至少一種原子類型的原子之前，將接觸溝槽蝕刻到半導(dǎo)體襯底中。例如，半導(dǎo)體襯底的蝕刻可以包括:蝕刻(例如去除)形成于半導(dǎo)體襯底中的源極區(qū)域的一部分。半導(dǎo)體襯底的蝕刻還可以例如包括:蝕刻形成于半導(dǎo)體襯底中的本體區(qū)域的一部分。在蝕刻之后，源極區(qū)域的至少部分和本體區(qū)域的至少部分剩余在半導(dǎo)體襯底中。
[0036]例如，半導(dǎo)體襯底的源極區(qū)域的部分的蝕刻(或去除)可以使剩余源極區(qū)域和本體區(qū)域的至少部分暴露。在將原子并入到源極區(qū)域中期間，所暴露的源極區(qū)域可以例如是原子的進(jìn)入表面。
[0037]接觸溝槽的蝕刻可以導(dǎo)致源極區(qū)域的一部分被蝕刻，并且半導(dǎo)體襯底中源極區(qū)域的剩余部分限定接觸溝槽的側(cè)壁的至少部分。例如，接觸溝槽可以在接觸溝槽的側(cè)面處包括源極區(qū)域的至少一個側(cè)壁。源極區(qū)域和/或本體區(qū)域的蝕刻可以暴露接觸溝槽的底部處的本體區(qū)域。半導(dǎo)體襯底的蝕刻可以導(dǎo)致源極區(qū)域的表面形成接觸溝槽的側(cè)壁的至少一部分并且半導(dǎo)體襯底的本體區(qū)域的表面形成所蝕刻的接觸溝槽的底部的至少一部分。
[0038]另外地或可選地，方法100還可以包括:在蝕刻半導(dǎo)體襯底以形成接觸溝槽之前，蝕刻氧化物層的至少部分?？梢詧?zhí)行氧化物層的蝕刻，接著進(jìn)行源極區(qū)域的蝕刻以形成接觸溝槽。
[0039]例如，方法100還可以包括(例如在并入至少一種原子類型的原子之前)在半導(dǎo)體襯底中形成FET結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域。例如，可以例如在形成FET結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域之前形成本體區(qū)域。FET結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域可以通過在形成氧化物層之前將第二摻雜劑類型的摻雜劑原子并入到半導(dǎo)體襯底的區(qū)域中而形成。可以通過原子從半導(dǎo)體襯底的(前部主)表面的至少部分的植入(例如離子植入)和/或擴(kuò)散來并入第二摻雜劑類型的摻雜劑原子。本體區(qū)域的濃度可以處于5 X 1016cm-3和I X 118Cnf3之間(例如約2 X 11W3)。
[0040]第二摻雜劑類型的摻雜劑原子(受主)可以被并入到本體區(qū)域中，以使得第二導(dǎo)電類型(例如P型)的本體區(qū)域形成在半導(dǎo)體襯底中。第二摻雜劑類型的摻雜劑原子可以例如包括來自周期表的III族的元素(或原子)，例如硼(B)和/或鋁(Al)。另外地、可選地或備選地，而且，第二摻雜劑類型的其它摻雜劑原子可以用于半導(dǎo)體襯底例如作為氮化鎵(GaN)。
[0041]形成于半導(dǎo)體襯底中的源極區(qū)域可以相鄰于本體區(qū)域而形成。例如，源極區(qū)域(在蝕刻之前并在并入至少一種原子類型的原子之前)可以在半導(dǎo)體襯底中位于本體區(qū)域上方(例如比本體區(qū)域更靠近于半導(dǎo)體襯底的前部主表面)。
[0042]另外地、備選地或可選地，方法100還可以包括:從接觸溝槽的底部去除包括至少一種原子類型的(不想要的)原子的本體區(qū)域的一部分。例如，此步驟可以通過在并入至少一種原子類型的原子之后蝕刻接觸溝槽的底部處的本體區(qū)域的至少部分來執(zhí)行。另外地、備選地或可選地，可以在并入至少一種原子類型的原子之后，將第二摻雜劑類型的其它摻雜劑原子并入到接觸溝槽的底部處的本體區(qū)域中。借助合適的前部設(shè)計，方法100還可以省略本體摻雜中的額外局部增加，這可以例如導(dǎo)致閂鎖的減少。
[0043]另外地、備選地或可選地，方法100還可以包括:形成FET結(jié)構(gòu)的其它部分，例如位于半導(dǎo)體襯底中的漂移區(qū)域、浮動區(qū)域、場截止區(qū)域和/或發(fā)射極區(qū)域以及位于半導(dǎo)體襯底處的絕緣結(jié)構(gòu)、柵極電極、源極電極和漏極電極。這些過程中的一些過程(例如形成浮動區(qū)域、絕緣結(jié)構(gòu)和柵極電極層)可以在并入至少一種原子類型的原子之前執(zhí)行。這些過程中的一些過程(例如形成漂移區(qū)域、場截止區(qū)域、發(fā)射極區(qū)域和漏極電極)可以在并入至少一種原子類型的原子之前或之后執(zhí)行。浮動區(qū)域可以例如在形成源極區(qū)域之前形成。
[0044]例如，并入至少一種原子類型的原子之后的所有過程都在低于800°C或低于700°C的溫度下執(zhí)行，這可以減少或防止將所并入的至少一種類型的原子散布到半導(dǎo)體器件的其它區(qū)域中。
[0045]備選地或可選地，形成FET結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)域可以包括:形成第一導(dǎo)電類型(例如η—)的輕摻雜區(qū)域，或者半導(dǎo)體襯底可以具有適于漂移區(qū)域的摻雜濃度。漂移區(qū)域可以環(huán)繞或相鄰于本體區(qū)域的至少部分。例如，本體區(qū)域可以位于漂移區(qū)域上方。漂移區(qū)域可以例如位于半導(dǎo)體襯底的本體區(qū)域和背部主表面之間。例如，漂移區(qū)域可以位于FET結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域和漏極電極之間。
[0046]備選地或可選地，形成發(fā)射極區(qū)域可以例如包括:在形成于半導(dǎo)體襯底的背側(cè)處的漂移區(qū)域和漏極電極之間形成發(fā)射極區(qū)域。發(fā)射極區(qū)域可以包括形成于半導(dǎo)體襯底的背側(cè)表面處的第二導(dǎo)電類型(例如P+)的摻雜區(qū)域。
[0047]備選地或可選地，方法100可以包括:在半導(dǎo)體襯底的背表面處的發(fā)射極區(qū)域上或相鄰于半導(dǎo)體襯底的背表面處的發(fā)射極區(qū)域形成漏極電極(或背側(cè)金屬化層)。
[0048]此外，方法100還可以包括:在半導(dǎo)體襯底的前表面處形成電極結(jié)構(gòu)(例如源極電極)。例如，源極電極結(jié)構(gòu)可以相鄰于源極區(qū)域和本體區(qū)域形成并且與源極區(qū)域和本體區(qū)域相接觸?？蛇x地，源極電極結(jié)構(gòu)可以例如形成在氧化物層的至少部分上方或形成在氧化物層和半導(dǎo)體襯底之間。
[0049]方法100還可以包括:在半導(dǎo)體襯底中形成柵極溝槽。柵極溝槽可以例如相鄰于半導(dǎo)體襯底中的源極區(qū)域和本體區(qū)域形成。例如，柵極溝槽可以從半導(dǎo)體襯底的前部主表面延伸到半導(dǎo)體襯底中，以使得柵極溝槽相鄰于漂移區(qū)域和浮動區(qū)域。
[0050]方法100還可以包括或方法100還包括:在柵極溝槽的表面上形成柵極絕緣層。柵極絕緣層可以包含電絕緣材料，例如二氧化硅或氮化硅。
[0051]方法100還可以包括:在(例如覆蓋)柵極絕緣層上形成柵極電極結(jié)構(gòu)。例如，柵極電極結(jié)構(gòu)的至少部分可以形成在柵極溝槽中，以使柵極絕緣層位于柵極電極和半導(dǎo)體襯底之間。
[0052]方法100還可以包括:(例如在并入至少一種原子類型的原子之前)在半導(dǎo)體襯底中形成浮動區(qū)域。浮動區(qū)域可以包括第二導(dǎo)電類型(例如P型)的摻雜區(qū)域。浮動區(qū)域可以與本體區(qū)域相對而相鄰于柵極溝槽形成。浮動區(qū)域的至少部分可以形成在半導(dǎo)體襯底的前部主表面處。浮動區(qū)域可以從主前表面延伸到與本體區(qū)域和/或相鄰的柵極溝槽相比更深的深度。
[0053]方法100還可以包括:在半導(dǎo)體襯底上或至少部分地在半導(dǎo)體襯底中形成絕緣結(jié)構(gòu)。例如，絕緣結(jié)構(gòu)可以相鄰于半導(dǎo)體襯底的浮動區(qū)域和/或至少部分地在半導(dǎo)體襯底的浮動區(qū)域中形成。在非限制性例子中，絕緣結(jié)構(gòu)可以通過硅的局部氧化(LOCOS)工藝或通過硅襯底的熱氧化來形成。
[0054]柵極電極結(jié)構(gòu)的另外一部分還可以形成于半導(dǎo)體襯底的至少部分上，例如直接形成于絕緣結(jié)構(gòu)上。
[0055]除(主要電活躍的摻雜劑原子(例如P、As)的)源極擴(kuò)散以外，方法可以通過至少一種原子類型的原子的并入(例如主要電不活躍的原子的并入，例如砸并入)來改進(jìn)功率半導(dǎo)體的閂鎖穩(wěn)健性。由于在形成氧化物層之后至少一種原子類型的原子的并入，因此可以防止或減少由于在高回流溫度下(例如在至少900°C的溫度下)硅中的相對高擴(kuò)散常數(shù)所導(dǎo)致的原子(例如砸原子)深入到漂移區(qū)中的散布。相反，原子(例如砸原子)可以偏析并保留在源極區(qū)域的表面區(qū)域中。在重要溫度工藝(例如中間氧化物層在至少900°C的溫度下的回流)借助IGBT功率MOS工藝并入至少一種原子類型的原子(例如半導(dǎo)體表面中的額外砸植入)可以導(dǎo)致原子到漂移區(qū)中的不期望深擴(kuò)散或散布，并且可能負(fù)面影響部件的阻斷能力，因為最大場強(qiáng)可針對給定阻斷電壓而顯著增加?？梢岳缤ㄟ^所描述的概念來回避這些挑占戈。
[0056]此外，在植入之后的后續(xù)高工藝溫度工藝可以在低于800°C的溫度下執(zhí)行。例如，與填塞型阻擋層有關(guān)的溫度工藝或快速熱退火工藝(例如在740°C下達(dá)30s)可以由于砸原子的偏析效應(yīng)而導(dǎo)致無原子(從10nm表面區(qū)域)的顯著重新分布。因此，可以甚至例如在低源極摻雜時經(jīng)歷低的接觸阻抗。砸摻雜的發(fā)射極效率可以例如由于偏析效應(yīng)結(jié)合低溶解度和低能級而保持非常低。
[0057]例如，至少一種原子類型的原子是砸原子。備選地或另外地，原子可以是其它硫族元素原子。備選地或另外地，硫原子可以引入接觸孔中。另外地或備選地，接觸孔側(cè)壁可以植入有有效施主或電不活躍的原子(例如S1、Ar)。然而，其可能未必具有砸原子的偏析行為，因此在此情況下，例如，對于退火工藝來說僅可以允許相對低的溫度和/或時間預(yù)算。
[0058]源極電極和/或柵極電極可以利用導(dǎo)電材料來形成，例如鋁(Al)、鈦(Ti)、鈦-鎢(TiW)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)或鎢(W)可以用作前側(cè)金屬化。例如，Al、Ti和/或TiW可以例如用作第一阻擋層。例如，除了與沉積的功率金屬化層(例如銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)和/或硅化物(例如鎳硅化物(Ni Si)和/或鉑硅化物(PtSi)))的組合以外或替代與沉積的功率金屬化層(例如銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)和/或硅化物(例如鎳硅化物(NiSi)和/或鉑硅化物(PtSi)))的組合，可以使用這些材料的組合。
[0059]圖1B示出了根據(jù)一實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的方法的至少部分的示意性圖/Jn 150cl ο
[0060]圖1B示出了場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域105，其形成在半導(dǎo)體襯底中。圖1B還示出了半導(dǎo)體器件還可以在半導(dǎo)體襯底中包括浮動區(qū)域108(例如P浮動區(qū)域)，例如第二導(dǎo)電類型(例如P型)的摻雜區(qū)域。
[0061]圖1B還示出了形成在半導(dǎo)體襯底上或至少部分地形成在半導(dǎo)體襯底中的絕緣結(jié)構(gòu)(例如LOCOS區(qū)域)109和形成在延伸到半導(dǎo)體襯底中的柵極溝槽123的表面上的柵極絕緣層122。柵極電極結(jié)構(gòu)124可以形成在絕緣結(jié)構(gòu)109和柵極絕緣層122上，并且柵極電極結(jié)構(gòu)124的至少部分可以形成在柵極溝槽123中。柵極溝槽可以相鄰于浮動區(qū)域108、源極區(qū)域105、本體區(qū)域101 (例如P本體區(qū)域)和漂移區(qū)域104形成。
[0062]圖1B還示出了氧化物層107(例如中間氧化物層)，其形成在柵極電極結(jié)構(gòu)124上和源極區(qū)域105上。
[0063]圖1B示出了在形成氧化物層107之后，在FET結(jié)構(gòu)(例如IGBT單元)的接觸溝槽111的側(cè)壁中的引入或并入130第一原子類型的原子(例如Se原子)。
[0064]通過(在形成氧化物層之后)在接觸溝槽的側(cè)壁中引入至少一種原子類型的原子(例如Se原子)，植入之后的溫度應(yīng)力或負(fù)荷可以顯著減小。因此，可以避免或減少第一原子類型的原子(例如Se原子)到功率半導(dǎo)體元件的漂移區(qū)中的不想要的內(nèi)擴(kuò)散。可以相對于半導(dǎo)體襯底的(水平)主表面以在1°和70°之間(例如在2°和50°之間，例如約45°)的傾斜植入角度(由箭頭所示)來并入第一原子類型的原子。
[0065]至少一種原子類型的原子(例如Se原子)的植入劑量可以在5X 113個原子/cm2之上，例如在5 X 113和4 X 115個原子/cm2之間的范圍內(nèi)，或更好例如在I X 114和8 X 114個原子/cm2之間。所施加的植入能量可以處于5keV和10keV之間，例如在1keV和70keV之間。
[0066]源極區(qū)域105還可以以小于I X 1018cm—3(例如在5 X 1017cm—3和I X 1019cm—3之間)的摻雜濃度包含第一摻雜劑類型的電活躍的原子(例如P、As)。源極區(qū)域中至少一種原子類型的原子的摻雜濃度與源極區(qū)域中第一摻雜劑類型的電活躍的原子的摻雜濃度之比(例如)處于1:10和1:2之間(例如在10%和50%之間)。
[0067]本體區(qū)域101可以以IX 117CnT3的摻雜濃度包含第二摻雜劑類型的摻雜劑原子(例如 B、A1)。
[0068]源極區(qū)域105可以包括不大于本體區(qū)域101的有效摻雜濃度(例如平均有效摻雜濃度)三倍的有效摻雜濃度(例如在表面區(qū)域處或在源極區(qū)域上平均)。例如，源極區(qū)域的電活躍的有效摻雜濃度INd-NaI可以低于相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度、近似等于相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度或優(yōu)選地不比相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度高超過3倍的因數(shù)，例如比其高小于80%，或例如比其高小于30%。例如，有效摻雜濃度可以例如處于I X 116和2 X 118Cnf3之間或處于5X 116和5 X 117Cnf3之間。
[0069]砸原子在接觸孔的側(cè)壁中的引入可以例如通過有角度(傾斜)植入或通過等離子沉積來執(zhí)行。植入溝槽底部中的砸原子可以通過各向異性蝕刻或者借助高劑量受主植入和/或借助一個或多個適當(dāng)植入能量進(jìn)行的受主植入過摻雜來去除。通過橫向成角度和/或橫向欠擴(kuò)散，(本體區(qū)域的)額外受主植入可以進(jìn)一步弱化砸摻雜區(qū)域的發(fā)射極效率。植入的激活可以通過相對低的溫度(例如在600 °C以下)或通過快速熱退火來實(shí)現(xiàn)，以避免所植入的砸原子的實(shí)質(zhì)重新分布。
[0070]用于源極區(qū)域的原子(例如P和/或As)的電活躍的有效(例如總體凈)摻雜濃度(例如平均或最大摻雜濃度)I Nd-Na I可以處于相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度(例如平均或最大摻雜濃度)的區(qū)域中(例如約I X 117Cnf3)。例如，Nd可以表示施主原子的濃度，并且Na可以表示受主原子的濃度。例如，源極區(qū)域的電活躍的有效摻雜濃度可以低于(例如約8X 116Cnf3)相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度、近似等于相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度或優(yōu)選地不比相鄰本體區(qū)域的摻雜濃度高超過3倍的因數(shù)，例如比其高小于80%，或例如比其高小于30%。一方面，源極區(qū)域的發(fā)射極效率可以相對低；并且另一方面，處于導(dǎo)通狀態(tài)的源極區(qū)域可以具有顯著低于漂移區(qū)域中的電壓降的電壓降。此外，電流絲化的趨勢可以通過源極區(qū)域中增加的電壓降而減少，因為該額外電壓降可以抵消電流絲化。
[0071]半導(dǎo)體表面的前側(cè)上的缺陷可以導(dǎo)致不良局部接觸，這可以導(dǎo)致VCEsat的可忽略增加。然而，P+-導(dǎo)電性增強(qiáng)植入期間的關(guān)鍵缺陷(此可能導(dǎo)致閂鎖行為的顯著降級)例如由于源極區(qū)下方的局部重?fù)诫sP-摻雜區(qū)域缺失或具有較低摻雜而不再必然起作用。這可以歸因于η—源極區(qū)域的較低發(fā)射極效率。P+-導(dǎo)電性增強(qiáng)植入(P-本體摻雜增加植入)可以是到本體區(qū)域中的額外植入以增加本體區(qū)域的一部分內(nèi)的本體摻雜。具有增加的摻雜的本體區(qū)域的該部分可以位于源極區(qū)域下方并且距柵極溝槽的距離大于200nm(例如以避免晶體管的閾值的改變)。如果可以避免P+-導(dǎo)電性增強(qiáng)植入，則制造成本可以降低。
[0072]P+-導(dǎo)向性增強(qiáng)植入的退火所導(dǎo)致的溫度負(fù)荷或應(yīng)力可以由于較低發(fā)射極效率而減小，或者可以完全避免P+-導(dǎo)電性增強(qiáng)植入。例如，如果導(dǎo)電性增強(qiáng)植入因較低源極植入劑量而不必要，則溫度應(yīng)力可以部分或甚至完全被消除。這可以為逆導(dǎo)型IGBT帶來正面的副作用。例如，反向二極管中的空穴注入可以顯著減少。
[0073]結(jié)合上文或下文所述的實(shí)施例論述更多細(xì)節(jié)和方面。圖2中所示的實(shí)施例可以包括與結(jié)合所提出的概念論述的一個或多個方面或者上文(例如圖1A)或下文(例如圖2至圖4)所描述的一個或多個實(shí)施例相對應(yīng)的一個或多個可選的另外特征。
[0074]圖2示出了根據(jù)一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件200的示意性圖示。
[0075]半導(dǎo)體器件200包括:場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域201，其形成在場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)域204和場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域205之間。半導(dǎo)體襯底在本體區(qū)域201和漂移區(qū)域204之間的p-n結(jié)處以小于I X 113Cnf3的原子濃度包含硫族元素原子。源極區(qū)域205的至少部分以大于I X 113Cnf3或大于I X 114Cnf3或大于I X 1015cm—3或大于I X 116Cnf3或大于I X 117Cnf3或大于I X 1018cm—3的原子濃度包含硫族元素原子。
[0076]由于半導(dǎo)體襯底在p-n結(jié)206處以小于IX 1013cm—3的原子濃度具有硫族元素原子，因此可以改進(jìn)半導(dǎo)體器件中的阻斷能力和抵抗閂鎖的穩(wěn)健性，這是因為非常低數(shù)目的硫族元素原子例如存在于漂移區(qū)域中并存在于本體區(qū)域和漂移區(qū)域之間的區(qū)域(例如P-n結(jié))中。因為這些區(qū)域中存在的硫族元素原子的數(shù)目保持低、最大場強(qiáng)保持低，從而例如減少半導(dǎo)體器件中的雪崩效應(yīng)。由于源極區(qū)域的至少部分以大于I X 113Cnf3的原子濃度具有硫族元素原子，因此即使源極摻雜減少，也不經(jīng)歷接觸阻抗(例如在源極電極和源極區(qū)域之間)的增強(qiáng)。例如，歐姆接觸可以形成在源極電極和源極區(qū)域之間。此外，發(fā)射極效率可以例如保持非常低并且抵抗閂鎖的穩(wěn)健性可以被改進(jìn)。
[0077]半導(dǎo)體器件200可以類似于根據(jù)關(guān)于圖1A和圖1B所述的方法來形成的半導(dǎo)體器件。例如，半導(dǎo)體器件200可以包括已關(guān)于圖1A的半導(dǎo)體器件所述的特征中的一者或多者或者全部。
[0078]在一些例子中，在源極區(qū)域205的表面區(qū)域處硫族元素原子(例如Se原子)的原子濃度可以大于I X 113Cnf3或大于I X 114Cnf3或大于I X 1015cm—3或大于I X 1016cm—3或大于IX 117Cnf3或大于I X 1018cm—3。從源極區(qū)域205的表面，表面區(qū)域可以例如具有小于150nm(例如10nm)的厚度。
[0079]源極區(qū)域205還可以以小于I X 1018cm—3(例如在5 X 1017cm—3和I X 1019cm—3之間)的摻雜濃度(例如平均或最大摻雜濃度)包含第一摻雜劑類型的電活躍的原子(例如P、As)。源極區(qū)域中的硫族元素原子的摻雜濃度與源極區(qū)域中的第一摻雜劑類型的電活躍的原子的摻雜濃度之比(例如)處于1:1O和1:2之間(例如在1 %和50 %之間)。
[0080]本體區(qū)域201可以以例如I X 117Cnf3或數(shù)倍于117Cnf3或大于I X 1018cm—3的摻雜濃度包含第二摻雜劑類型的摻雜劑原子(例如B、A1)。
[0081]源極區(qū)域205可以包括不大于本體區(qū)域201的有效摻雜濃度(例如平均摻雜濃度)三倍的有效摻雜濃度(例如在表面區(qū)域處或在源極區(qū)域上平均)。例如，源極區(qū)域的電活躍的有效摻雜濃度Ind-NaI可以低于相鄰本體區(qū)域的有效摻雜濃度、近似等于相鄰本體區(qū)域的有效摻雜濃度或優(yōu)選地不比相鄰本體區(qū)域的有效摻雜濃度高超過3倍的因數(shù)，例如比其高小于80%，或例如比其高小于30%。例如，有效摻雜濃度可以例如處于I X 117和5 X 118Cnf3之間。
[0082]半導(dǎo)體器件200還可以包括:與源極區(qū)域205和/或本體區(qū)域201形成歐姆接觸的電極結(jié)構(gòu)212 (例如源極電極)。
[0083]由于借助第一摻雜劑類型的摻雜劑原子(例如借助磷原子和/或砷原子)對源極區(qū)進(jìn)行相對低摻雜，因此可以實(shí)現(xiàn)η型源極和P-本體結(jié)的較低發(fā)射極效率。此外，通過將第一原子類型的原子(例如Se)并入到源極區(qū)域中，例如即使源極區(qū)域用摻雜劑原子低摻雜，也可以在低摻雜源極區(qū)處實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。此外，將第一原子類型的原子(例如Se)并入到接觸溝槽的側(cè)壁中可以在半導(dǎo)體材料的能隙中導(dǎo)致多個額外級別，這轉(zhuǎn)而可以導(dǎo)致非常低的接觸阻抗。
[0084]結(jié)合上文或下文所述的實(shí)施例來論述更多細(xì)節(jié)和方面。圖2中所示的實(shí)施例可以包括與結(jié)合所提出的概念論述的一個或多個方面或者上文(例如圖1A和圖1Β)或下文(例如圖3至圖4)所描述的一個或多個實(shí)施例相對應(yīng)的一個或多個可選的另外特征。
[0085]圖3示出了根據(jù)一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件300的示意性圖示。
[0086]半導(dǎo)體器件300包括:形成在半導(dǎo)體襯底中的場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域301以及相鄰于本體區(qū)域301形成的源極區(qū)域305。源極區(qū)域305的至少部分以大于I X 1013cm—3或大于I X 1014cm—3或大于I X 1015cm—3或大于I X 1016cm—3或大于I X 1017cm—3或大于I X 1018cm—3的原子濃度包含硫族元素原子。半導(dǎo)體器件300還包括:接觸溝槽311，其延伸到半導(dǎo)體襯底中。半導(dǎo)體器件300還包括:電極結(jié)構(gòu)312，其形成在接觸溝槽311中。電極結(jié)構(gòu)312在接觸溝槽311的底部處與本體區(qū)域301相接觸并且在接觸溝槽311的側(cè)壁處與源極區(qū)域305相接觸。
[0087]由于接觸溝槽在半導(dǎo)體襯底中延伸并且電極結(jié)構(gòu)形成在接觸溝槽中，因此可以改進(jìn)半導(dǎo)體器件中的閂鎖穩(wěn)健性，這是因為可并入到源極區(qū)域的表面區(qū)域中的硫族元素原子并且源極區(qū)305的摻雜水平可以減少。此外，源極區(qū)域和本體區(qū)域兩者可以由同一電極結(jié)構(gòu)接觸，從而例如實(shí)現(xiàn)更有效且更簡單的半導(dǎo)體器件制作工藝。
[0088]源極區(qū)域305可以構(gòu)造或限定接觸溝槽311的側(cè)壁的至少一部分。本體區(qū)域可以構(gòu)造或限定接觸溝槽311的底部的至少一部分。
[0089]半導(dǎo)體器件300可以類似于根據(jù)關(guān)于圖1A和圖1B所述的方法來形成的半導(dǎo)體器件并且類似于關(guān)于圖2所述的半導(dǎo)體器件。例如，半導(dǎo)體器件300可以包括已關(guān)于圖1和圖2的半導(dǎo)體器件所述的特征中的一者或多者或者全部。
[0090]結(jié)合上文或下文所述的實(shí)施例來論述更多細(xì)節(jié)和方面。圖3中所示的實(shí)施例可以包括與結(jié)合所提出的概念論述的一個或多個方面或者上文(例如圖1或圖2)或下文(例如圖4)所描述的一個或多個實(shí)施例相對應(yīng)的一個或多個可選的另外特征。
[0091]圖4示出了注入電子電流(A)431對空穴電流(A)432的圖410及其在相同本體摻雜濃度的情況下對不同源極摻雜濃度的依賴性(例如與原始源極摻雜水平的100 %433相比，減少到原始源極摻雜水平的50 % 434、減少到原始源極摻雜水平的10%435并減少到原始源極摻雜水平的5%436) ο當(dāng)源極摻雜減少50%時，注入電子電流可以減小(例如從ImA減小到3 X 10—6A)，從而例如導(dǎo)致閂鎖穩(wěn)健性的改進(jìn)。在較高空穴電流(例如約1000A)下體驗較大效應(yīng)。例如，與原始源極摻雜水平相比在源極摻雜減少50%時導(dǎo)致的注入電子電流的減小在較高空穴電流(例如約1000A)下比在10A至300A之間的空穴電流下大得多。
[0092]元件仿真可以顯示在FET斷開狀態(tài)期間源極區(qū)域摻雜濃度的減小對通過源極區(qū)域的電子注入的影響。在不減少源極摻雜(100%)情況下的電子電流密度(e-電流)和在源極摻雜減少50%情況下的電子電流密度可以顯示:電子電流密度在源極摻雜減少50%時顯著減小。另外，發(fā)射極效率減小。因此，借助于通過至少一種原子類型的原子在源極區(qū)域中的并入而讓較低源極摻雜成為可能，可以顯著減少閂鎖效應(yīng)，從而例如導(dǎo)致低的接觸阻抗。本體摻雜的摻雜濃度例如在兩種情況(例如100%和50% )下相同。
[0093]結(jié)合上文或下文所述的實(shí)施例來論述更多細(xì)節(jié)和方面。圖4中所示的實(shí)施例可以包括與結(jié)合所提出的概念論述的一個或多個方面或者上文(例如圖1至圖3)或下文(例如圖4)所描述的一個或多個實(shí)施例相對應(yīng)的一個或多個可選的另外特征。
[0094]結(jié)合一個或多個特定例子所論述的方面和特征(例如場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)、源極區(qū)域、源極區(qū)域的表面區(qū)域、半導(dǎo)體襯底、氧化物層、至少一種原子類型、原子類型群組、本體區(qū)域、漂移區(qū)域、場截止區(qū)域、浮動區(qū)域、發(fā)射極區(qū)域、氧化物層、絕緣結(jié)構(gòu)、柵極電極結(jié)構(gòu)、柵極溝槽、柵極絕緣層、源極電極、漏極電極、接觸溝槽和電極結(jié)構(gòu))可以與其它例子中的一個或多個例子進(jìn)行組合。
[0095]各個實(shí)施例涉及一種用于制造具有改進(jìn)的閂鎖穩(wěn)健性和宇宙輻射穩(wěn)健性的IGBT的方法。
[0096]各個實(shí)施例涉及改進(jìn)IGBT中的閂鎖穩(wěn)健性、過電流切換能力和宙輻射穩(wěn)健性?？梢詧?zhí)行摻雜調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)晶體管結(jié)構(gòu)的摻雜區(qū)域的特性。本文所述的各個實(shí)施例可以減少或防止摻雜劑在半導(dǎo)體襯底中的不受控散布，該不受控散布可以負(fù)面影響晶體管的阻斷能力。
[0097]各個實(shí)施例涉及改進(jìn)來自CoolMOS?元件的宇宙輻射。
[0098]各個實(shí)施例涉及砸原子在IGBT或功率MOSFET的接觸孔的側(cè)壁中的引入，同時涉及元件的源極摻雜的顯著減少。
[0099]示例性實(shí)施例還可以提供一種具有程序代碼的計算機(jī)程序，當(dāng)計算機(jī)程序在計算機(jī)或處理器上被執(zhí)行時，程序代碼用于執(zhí)行上述方法中的一種方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，各種上述方法的動作可以由經(jīng)編程的計算機(jī)來執(zhí)行。在本文中，一些示例性實(shí)施例還意欲涵蓋程序存儲設(shè)備(例如，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲介質(zhì))，其是機(jī)器或計算機(jī)可讀的程序存儲設(shè)備并編碼了機(jī)器可執(zhí)行或計算機(jī)可執(zhí)行程序指令，其中，這些指令執(zhí)行上述方法的動作中的一些或全部動作。程序存儲設(shè)備可以例如是數(shù)字存儲器、磁性存儲介質(zhì)(例如磁盤和磁帶)、硬盤驅(qū)動器、或可選地是光學(xué)可讀數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲介質(zhì)。其它示例性實(shí)施例還意欲涵蓋經(jīng)編程以執(zhí)行上述方法的動作的計算機(jī)或者經(jīng)編程以執(zhí)行上述方法的動作的(現(xiàn)場)可編程邏輯陣列((F)PLA)或(現(xiàn)場)可編程門陣列((F)PGA)。
[0100]說明書和附圖僅圖示說明本公開內(nèi)容的原理。因此，將理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計出雖然本文中未明確描述或顯示、但體現(xiàn)本公開內(nèi)容的原理并包含在其精神和范圍內(nèi)的各種布置。此外，本文所記載的所有例子主要明確地意欲僅出于教學(xué)目的，以用于幫助讀者理解本公開內(nèi)容的原理和由發(fā)明人所貢獻(xiàn)來對本領(lǐng)域進(jìn)行促進(jìn)的概念，并且將被解釋為不限于此類專門記載的例子和條件。此外，本文中的記載本公開內(nèi)容的原理、方面和實(shí)施例以及其特定例子的所有表述都意欲涵蓋其等效物。
[0101]表示為“用于……的單元”(執(zhí)行某一功能)的功能塊應(yīng)被分別理解為包括被配置為執(zhí)行某一功能的電路的功能塊。因此，“用于某物的單元”也可以被理解為“被配置為或適于某物的單元”。因此，被配置為執(zhí)行某一功能的單元并不暗示此單元一定一直執(zhí)行所述功能(在給定時刻)。
[0102]可以通過使用專用硬件(例如“信號提供器”、“信號處理單元”、“處理器”、“控制器”等以及能夠聯(lián)合適當(dāng)軟件執(zhí)行軟件的硬件)來提供圖中所示的各種元素(包含標(biāo)記為“單元”、“用于提供傳感器信號的單元”、“用于生成傳輸信號的單元”等的任何功能塊)的功能。此外，本文中描述為“單元”的任何實(shí)體可以對應(yīng)于或?qū)崿F(xiàn)為“一個或多個模塊”、“一個或多個設(shè)備”、“一個或多個單元”等。當(dāng)由處理器提供時，該功能可以由單個專用處理器、由單個共享處理器或由多個單獨(dú)處理器來提供，這些處理器中的一些處理器可以被共享。此外，術(shù)語“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)被解釋為排他性地指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，并且可以隱含地包括(但不限于)數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、網(wǎng)絡(luò)處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、用于存儲軟件的只讀存儲器(R0M)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和非易失性存儲設(shè)備。還可以包括常規(guī)和/或定制的其它硬件。
[0103]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文中的任何框圖表示體現(xiàn)本公開內(nèi)容的原理的說明性電路的概念圖。類似地，將理解，任何流程圖、流程圖表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、偽代碼等等表示可以大致以計算機(jī)可讀介質(zhì)來表示并因此由計算機(jī)或處理器執(zhí)行的各種過程，無論是否明確地示出了此類計算機(jī)或處理器。
[0104]此外，以上權(quán)利要求在此并入到【具體實(shí)施方式】中，其中每一權(quán)利要求可以自己作為單獨(dú)實(shí)施例。雖然每一權(quán)利要求本身可以作為單獨(dú)的實(shí)施例，但應(yīng)注意一雖然從屬權(quán)利要求在權(quán)利要求書中可以涉及與一個或多個其它權(quán)利要求的特定組合一其它實(shí)施例也可以包括從屬權(quán)利要求與每一其它從屬或獨(dú)立權(quán)利要求的主題的組合。在本文中提出此類組合，除非指出，該特定組合不是預(yù)期的。此外，意欲還將一個權(quán)利要求的特征包括到任何其它獨(dú)立權(quán)利要求中，即使并不直接該權(quán)利要求從屬于該獨(dú)立權(quán)利要求。
[0105]應(yīng)進(jìn)一步注意，在說明書中或在權(quán)利要求書中所公開的方法可以由具有用于執(zhí)行這些方法的相應(yīng)動作中的每一者的單元的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
[0106]此外，應(yīng)理解，說明書或權(quán)利要求書中所公開的多個動作或功能的公開內(nèi)容可以不被解釋為處于特定順序內(nèi)。因此，多個動作或功能的公開內(nèi)容將不會將其限于特定順序，除非此類動作或功能出于技術(shù)原因而不可互換。此外，在一些實(shí)施例中，單個動作可以包括或可以被分解成多個子動作?？梢詫⒋祟愖觿幼靼樵搯蝹€動作的公開內(nèi)容的一部分，除非明確排除。
【主權(quán)項】
1.一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括: 在半導(dǎo)體襯底中形成場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域； 形成氧化物層；以及 在形成所述氧化物層之后，將原子類型群組中的至少一種原子類型的原子并入到所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的所述源極區(qū)域的至少一部分中，其中，所述原子類型群組包括硫族元素原子、硅原子和氬原子，其中，在并入所述至少一種原子類型的所述原子之前，去除所述源極區(qū)域的一部分。2.—種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括: 在半導(dǎo)體襯底中形成場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域； 形成氧化物層；以及 在形成所述氧化物層之后，將原子類型群組中的至少一種原子類型的原子并入到所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的所述源極區(qū)域的至少一部分中，其中，所述原子類型群組包括硫族元素原子、硅原子和氬原子，其中，在并入所述至少一種原子類型的所述原子之前，去除所述源極區(qū)域的一部分， 其中，在并入所述至少一種原子類型的所述原子之后的所有過程是在低于800°C的溫度下執(zhí)行的。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，將50%以上的所并入的所述至少一種原子類型的原子并入到所述源極區(qū)域的表面區(qū)域中，其中，所述表面區(qū)域包括小于150nm的厚度。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，將所述至少一種原子類型的所述原子并入到所述源極區(qū)域的至少一部分中包括:相對于所述半導(dǎo)體襯底的主表面以傾斜植入角度來植入所述至少一種原子類型的所述原子。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，形成所述源極區(qū)域包括:在形成所述氧化物層之前，將第一摻雜劑類型的摻雜劑原子并入到所述半導(dǎo)體襯底的區(qū)域中。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，包括:將接觸溝槽蝕刻到所述半導(dǎo)體襯底中，其中，所述源極區(qū)域的表面形成所述接觸溝槽的側(cè)壁的至少一部分，并且所述半導(dǎo)體襯底的本體區(qū)域的表面形成所蝕刻的接觸溝槽的底部的至少一部分。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括:在并入所述至少一種原子類型的所述原子之后，蝕刻所述接觸溝槽的所述底部處的所述本體區(qū)域的至少部分。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，還包括:在并入所述至少一種原子類型的所述原子之后，將第二摻雜劑類型的摻雜劑原子并入到所述接觸溝槽的所述底部處的所述本體區(qū)域中。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括:在并入所述至少一種原子類型的所述原子之前，在大于900°C的溫度下回火所述氧化物層。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，包括:在所述半導(dǎo)體襯底中相鄰于所述源極區(qū)域和所述本體區(qū)域形成柵極溝槽。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，包括:將所述氧化物層形成在柵極電極結(jié)構(gòu)的至少部分上，所述柵極電極結(jié)構(gòu)形成在所述半導(dǎo)體襯底的至少部分上。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一種原子類型的所述原子是砸原子。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一種原子類型的所述原子的植入劑量處于5 X 113和4 X 115個原子/cm2之間的范圍內(nèi)。14.一種半導(dǎo)體器件，包括: 場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域，其形成在所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)域和所述場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域之間； 其中，所述半導(dǎo)體襯底在所述本體區(qū)域和所述漂移區(qū)域之間的p-n結(jié)處以小于I X113Cnf3的原子濃度包含硫族元素原子， 其中，所述源極區(qū)域的至少部分以大于I X 114Cnf3的原子濃度包含所述硫族元素原子。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極區(qū)域在所述源極區(qū)域的表面區(qū)域處以大于I X 113CnT3的原子濃度包含所述硫族元素原子，其中，所述表面區(qū)域包括小于150nm的厚度。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述本體區(qū)域以在IX 117Cnf3和5X118Cnf3之間的摻雜濃度包含第二摻雜劑類型的摻雜劑原子。17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極區(qū)域以小于IX 119Cnf3的摻雜濃度包含第一摻雜劑類型的電活躍的摻雜劑原子。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極區(qū)域中所述硫族元素原子的摻雜濃度與所述源極區(qū)域中所述第一摻雜劑類型的電活躍的原子的摻雜濃度之比處于1:10和1:2之間。19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極區(qū)域包括不大于所述本體區(qū)域的有效摻雜濃度三倍的有效摻雜濃度。20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中的任一項所述的半導(dǎo)體器件，還包括與所述源極區(qū)域形成歐姆接觸的電極結(jié)構(gòu)。21.—種半導(dǎo)體器件，包括: 形成在半導(dǎo)體襯底中的場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的本體區(qū)域以及相鄰于所述本體區(qū)域形成的源極區(qū)域，其中，所述源極區(qū)域的至少部分以大于I X 113CnT3的原子濃度包含硫族元素原子； 接觸溝槽，其延伸到所述半導(dǎo)體襯底中；以及 電極結(jié)構(gòu)，其形成在所述接觸溝槽中，其中，所述電極結(jié)構(gòu)在所述接觸溝槽的底部處與所述本體區(qū)域相接觸并且在所述接觸溝槽的側(cè)壁處與所述源極區(qū)域相接觸。
【文檔編號】H01L29/06GK105895699SQ201610079475
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】P·C·布蘭特, H-J·舒爾策, A·R·施特格納
【申請人】英飛凌科技股份有限公司