包括平面柵極和溝槽場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及包括平面柵極和溝槽場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件的實(shí)施例包括具有半導(dǎo)體主體中的晶體管單元的晶體管單元陣列。平面柵極結(jié)構(gòu)在第一側(cè)處位于半導(dǎo)體主體上。場(chǎng)電極溝槽從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中。每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽包括場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)。場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
包括平面柵極和溝槽場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件
【背景技術(shù)】
[0001 ]在半導(dǎo)體器件(諸如，半導(dǎo)體功率絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(IGFET))中，例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損耗對(duì)器件性能具有影響。然而，漏極到源極開(kāi)態(tài)電阻(Rdson)、漏源和柵源泄漏電流(IDSS、IGSS)典型地貢獻(xiàn)于靜態(tài)損耗，由器件特定電容諸如柵極到漏極的電容(CCD)、柵極到源極電容(Ccs)和漏極到源極(Cds)所確定的輸入和輸出電容以及柵極電阻典型地貢獻(xiàn)于動(dòng)態(tài)損耗。
[0002]改進(jìn)半導(dǎo)體器件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損耗二者是所期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開(kāi)涉及包括晶體管單元陣列的半導(dǎo)體器件。晶體管單元陣列包括半導(dǎo)體主體中的晶體管單元。平面柵極結(jié)構(gòu)在第一側(cè)處位于半導(dǎo)體主體上。場(chǎng)電極溝槽從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中。每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽包括場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)。場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax。
[0004]本公開(kāi)還涉及形成半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括形成從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中的場(chǎng)電極溝槽。場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax。該方法還包括形成場(chǎng)電極溝槽中的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)。該方法還包括在第一側(cè)處形成半導(dǎo)體主體上的平面柵極電極。該方法還包括通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入而形成半導(dǎo)體主體中的源極區(qū)，所述場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)和柵電極構(gòu)成離子注入掩模。
[0005]本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以下詳細(xì)描述和觀(guān)看附圖時(shí)將認(rèn)識(shí)到附加特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且附圖被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的部分。附圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其它實(shí)施例及預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將被容易地領(lǐng)會(huì)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參照以下詳細(xì)描述它們變得更好理解。
[0007]圖1A是包括場(chǎng)電極溝槽和平面柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的示意性橫截面視圖。
[0008]圖1B是圖示了半導(dǎo)體主體的第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的形狀的實(shí)施例的示意性頂視圖。
[0009]圖2A是圖示了具有在場(chǎng)電極溝槽觸點(diǎn)周?chē)由斓倪B續(xù)柵極電極的半導(dǎo)體器件的邊緣終止區(qū)域和晶體管單元陣列的部分的示意性頂視圖。
[0010]圖2B圖示了沿著線(xiàn)A-A’的圖2A的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例。
[0011]圖2C圖示了沿著線(xiàn)A-A’的圖2A的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖的另一實(shí)施例。
[0012]圖3A是圖示了具有場(chǎng)電極溝槽之間的分裂柵極電極部分的半導(dǎo)體器件的邊緣終止區(qū)域和晶體管單元陣列的部分的示意性頂視圖。
[0013]圖3B圖示了沿著線(xiàn)B-B’的圖3A的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例。
[0014]圖3C和3D圖示了場(chǎng)電極溝槽之間的分裂柵極電極部分的橫截面視圖的實(shí)施例。
[0015]圖4A是圖示了具有場(chǎng)電極溝槽之間的條形柵極電極部分的半導(dǎo)體器件的邊緣終止區(qū)域和晶體管單元陣列的部分的示意性頂視圖。
[0016]圖4B圖示了沿著線(xiàn)C-C’的圖4A的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖的一個(gè)實(shí)施例。
[0017]圖5是制造包括場(chǎng)電極溝槽和平面柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的方法的實(shí)施例的流程圖。
[0018]圖6到18是用于圖示形成包括場(chǎng)電極溝槽和平面柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的實(shí)施例的過(guò)程特征的半導(dǎo)體主體的示意性橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在以下詳細(xì)描述中參照附圖，附圖形成詳細(xì)描述的部分并且在附圖中通過(guò)圖示的方式示出在其中可以實(shí)踐本發(fā)明的特定實(shí)施例。要理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其它實(shí)施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。例如，針對(duì)一個(gè)實(shí)施例所圖示或描述的特征可以用在其它實(shí)施例上或者與其它實(shí)施例結(jié)合使用以產(chǎn)生又進(jìn)一步的實(shí)施例。意圖是本發(fā)明包括這樣的修改和變化。使用特定語(yǔ)言描述示例，這不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制所附權(quán)利要求的范圍。附圖不是按比例的并且僅出于說(shuō)明性目的。為了清楚起見(jiàn)，已經(jīng)在不同附圖中通過(guò)對(duì)應(yīng)標(biāo)記來(lái)指定相同元件，如果沒(méi)有以其它方式陳述的話(huà)。
[0020]術(shù)語(yǔ)“具有”、“含有”、“包括”和“包含”等是開(kāi)放式的，并且術(shù)語(yǔ)指示所陳述的結(jié)構(gòu)、元件或特征的存在，但是不排除附加元件或特征的存在。冠詞“一”、“一個(gè)”和“該”意圖包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文以其它方式清楚地指示以外。
[0021]術(shù)語(yǔ)“電氣連接的”描述電氣連接元件之間的永久低歐姆連接，例如有關(guān)元件之間的直接接觸或者經(jīng)由金屬和/或高摻雜半導(dǎo)體的低歐姆連接。術(shù)語(yǔ)“電氣耦合”包括針對(duì)信號(hào)傳輸所適配的一個(gè)或多個(gè)中間元件可以存在于電氣耦合的元件之間，例如臨時(shí)提供處于第一狀態(tài)的低歐姆連接和處于第二狀態(tài)的高歐姆電解耦的元件。
[0022]附圖通過(guò)靠近摻雜類(lèi)型“η”或V’指示或“+”圖示了相對(duì)摻雜濃度。例如，“η—”意味著低于“η”摻雜區(qū)的摻雜濃度的摻雜濃度，而“η+”摻雜區(qū)具有比“η”摻雜區(qū)高的摻雜濃度。相同相對(duì)摻雜濃度的摻雜區(qū)未必具有相同絕對(duì)摻雜濃度。例如，兩個(gè)不同的“η”摻雜區(qū)可以具有相同或不同的絕對(duì)摻雜濃度。
[0023]在以下描述中使用的術(shù)語(yǔ)“晶片”、“襯底”、“半導(dǎo)體主體”或“半導(dǎo)體襯底”可以包括具有半導(dǎo)體表面的任何基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。晶片和結(jié)構(gòu)要被理解成包括硅(Si)、絕緣體上的硅(S0I)、藍(lán)寶石上的硅(S0S)、摻雜和未摻雜的半導(dǎo)體、由基底半導(dǎo)體基礎(chǔ)支持的硅的外延層、以及其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體不需要是基于硅的。半導(dǎo)體也可以是硅鍺(SiGe)、鍺(Ge )或砷化鎵(GaAs)。根據(jù)其它實(shí)施例，碳化娃(SiC)或氮化鎵(GaN)可以形成半導(dǎo)體襯底材料。
[0024]如在該說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“水平的”意圖描述基本上平行于半導(dǎo)體襯底或主體的第一或主表面的取向。這可以例如是晶片或管芯的表面。
[0025]如在該說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”意圖描述基本上布置成與第一表面正交(即，平行于半導(dǎo)體襯底或主體的第一表面的法線(xiàn)方向)的取向。
[0026]在該說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體主體的第二表面被視為由下表面或后側(cè)表面形成，而第一表面被視為由半導(dǎo)體襯底的上表面、前表面或主表面形成。如在該說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“上方”和“下方”因此描述結(jié)構(gòu)特征到另一個(gè)結(jié)構(gòu)特征的相對(duì)位置。
[0027]在該說(shuō)明書(shū)中，η摻雜被稱(chēng)為第一導(dǎo)電類(lèi)型，而p摻雜被稱(chēng)為第二導(dǎo)電類(lèi)型。可替換地，半導(dǎo)體器件可以以相反摻雜關(guān)系形成，使得第一導(dǎo)電類(lèi)型可以是P摻雜的并且第二導(dǎo)電類(lèi)型可以是η摻雜的。
[0028]半導(dǎo)體器件可以具有端子觸點(diǎn)，諸如接觸墊(或電極)，其允許做出與被包括在半導(dǎo)體主體中的隱蔽半導(dǎo)體器件或集成電路的電氣接觸。電極可以包括一個(gè)或多個(gè)電極金屬層，其被應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體材料。電極金屬層可以以任何期望的幾何形狀和任何期望的材料成分來(lái)制造。電極金屬層可以例如是覆蓋區(qū)域的層的形式。任何期望的金屬，例如Cu、N1、Sn、Au、Ag、Pt、Pd，以及這些金屬中的一個(gè)或多個(gè)的合金，可以被用作該材料。(多個(gè))電極金屬層不需要是均勻的或者從僅一種材料制成，也就是說(shuō)在(多個(gè))電極金屬層中包含的材料的各種成分和濃度是可能的。作為示例，電極層可以被尺寸選定成足夠大的以與導(dǎo)線(xiàn)鍵合。
[0029]在本文中公開(kāi)的實(shí)施例中，應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層，特別是電氣導(dǎo)電層。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)至IJ，如“形成”或“應(yīng)用”的任何這樣的術(shù)語(yǔ)意圖字面上覆蓋應(yīng)用層的所有種類(lèi)和技術(shù)。特別地，它們意圖覆蓋其中作為一個(gè)整體一次性應(yīng)用層的技術(shù)，比如例如層壓技術(shù)，以及其中以順序方式沉積各層的技術(shù)，比如例如濺射、電鍍、模制、CVD(化學(xué)氣相沉積)、物理氣相沉積(PVD)、蒸發(fā)、混合型物理-化學(xué)氣相沉積(HPCVD)等等。
[0030]所應(yīng)用的導(dǎo)電層尤其可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè):諸如Cu或Sn或其合金之類(lèi)的金屬層、導(dǎo)電膏層以及鍵合材料層。金屬層可以是均勻?qū)印?dǎo)電膏可以包括分布在可蒸發(fā)或可固化的聚合物材料中的金屬顆粒，其中膏可以是流體、粘性或蠟質(zhì)的。鍵合材料可以被應(yīng)用來(lái)電氣且機(jī)械地連接半導(dǎo)體芯片例如到載體或者例如到接觸夾?？梢允褂密浐噶喜牧匣蛘咛貏e是能夠形成擴(kuò)散焊料鍵合的焊料材料，例如包括以下中的一個(gè)或多個(gè)的焊料材料:Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAuο
[0031]可以使用切割過(guò)程將晶片劃分成個(gè)體芯片?？梢詰?yīng)用用于切割的任何技術(shù)，例如刀片切害U(鋸切)、激光切害U、蝕刻等。半導(dǎo)體主體(例如，半導(dǎo)體晶片)可以通過(guò)以下過(guò)程被切割:將半導(dǎo)體晶片應(yīng)用在帶(特別是切割帶)上，例如根據(jù)以上所提及的技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)將切割圖案(特別是矩形圖案)應(yīng)用到半導(dǎo)體晶片，以及例如沿著帶的平面中的四個(gè)正交方向拉該帶。通過(guò)拉該帶，半導(dǎo)體晶片被劃分成多個(gè)半導(dǎo)體管芯(芯片)。
[0032]在圖1A的示意性橫截面視圖100中圖示了半導(dǎo)體器件的實(shí)施例。
[0033]半導(dǎo)體器件包括晶體管單元陣列，其包括半導(dǎo)體主體104中的晶體管單元102。半導(dǎo)體器件100在第一側(cè)108處還包括半導(dǎo)體主體104上的平面柵極結(jié)構(gòu)106。場(chǎng)電極溝槽110從第一側(cè)108延伸到半導(dǎo)體主體104中。每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽110包括場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)112。場(chǎng)電極溝槽110的深度d大于第一側(cè)108處的場(chǎng)電極溝槽110的最大橫向尺寸wmax。
[0034]平面柵極結(jié)構(gòu)106包括柵極電介質(zhì)1061和柵極電極1062。柵極電介質(zhì)1061可以包括一個(gè)或多個(gè)絕緣層，諸如(多個(gè))氧化物，例如S12,(多個(gè))氮化物，例如Si3N4，(多個(gè))高k電介質(zhì)和(多個(gè))低k電介質(zhì)。柵極電極1062可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層，諸如(多個(gè))金屬和(多個(gè))高摻雜的半導(dǎo)體，例如高摻雜的多晶硅。在圖1A中圖示的實(shí)施例中，柵極電極1062沿著橫向方向X在相鄰的場(chǎng)電極溝槽110之間連續(xù)。在一些其它實(shí)施例中，柵極電極結(jié)構(gòu)106的柵極電極1062是分裂的并且包括沿著橫向方向X在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽110之間彼此隔開(kāi)的第一和第二柵極電極部分。
[0035]場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)112包括場(chǎng)電介質(zhì)1121和場(chǎng)電極1122。場(chǎng)電介質(zhì)1121可以包括一個(gè)或多個(gè)絕緣層，諸如(多個(gè))氧化物，例如S12，(多個(gè))氮化物，例如Si3N,(多個(gè))高k電介質(zhì)和(多個(gè))低k電介質(zhì)。場(chǎng)電極可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電材料，諸如(多個(gè))金屬，以及(多個(gè))高摻雜的半導(dǎo)體，例如高摻雜的多晶娃。典型地，場(chǎng)電介質(zhì)1121的厚度di大于柵極電介質(zhì)1061的厚度d2。在圖1A中圖示的實(shí)施例中，場(chǎng)電極1122是單個(gè)場(chǎng)電極。在一些其它實(shí)施例中，場(chǎng)電極1122可以包括沿著與第一側(cè)108正交的垂直方向y連續(xù)地布置的多于一個(gè)(例如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或者甚至更多)的場(chǎng)電極部分。在一些實(shí)施例中，場(chǎng)電介質(zhì)1121的厚度沿著垂直方向變化。在包括多個(gè)場(chǎng)電極部分的一些實(shí)施例中，每一個(gè)場(chǎng)電極部分可以具有夾在相應(yīng)的一個(gè)場(chǎng)電極部分與半導(dǎo)體主體104之間的場(chǎng)電介質(zhì)1121的不同厚度。在一些實(shí)施例中，場(chǎng)電極部分彼此電氣隔離。例如，場(chǎng)電極部分可以通過(guò)分壓器電氣耦合到不同電壓。分壓器可以包括例如(多個(gè))電阻器和/或(多個(gè))二極管，并且可以形成例如在半導(dǎo)體主體內(nèi)和/或在半導(dǎo)體主體外部。
[0036]相反導(dǎo)電類(lèi)型的源極和主體區(qū)114、116在第一側(cè)108處形成于半導(dǎo)體主體104中。在第一側(cè)108處與柵極電極1061鄰接的主體區(qū)116的溝道部分118中，可以通過(guò)更改應(yīng)用于柵極電極1062的電壓來(lái)接通和斷開(kāi)導(dǎo)電溝道。
[0037]在圖1A中圖示的實(shí)施例中，電氣連接到場(chǎng)電極1122的接觸結(jié)構(gòu)120在第一側(cè)108處延伸到半導(dǎo)體主體104中。晶體管單元102的源極區(qū)114和主體區(qū)116電氣連接到半導(dǎo)體主體104中的接觸結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁。
[0038]在圖1B的示意性頂視圖中圖示了第一側(cè)108處的場(chǎng)電極溝槽110的形狀的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，第一側(cè)108處的場(chǎng)電極溝槽110的形狀是圓形、橢圓形和多邊形中的至少一個(gè)。圖1B中圖示的不同實(shí)施例中的場(chǎng)電極溝槽110的最大橫向尺寸通過(guò)wmax來(lái)表示。
[0039]場(chǎng)電極溝槽110提供以下技術(shù)益處:使得能夠?qū)崿F(xiàn)用于電流流動(dòng)的增加臺(tái)面區(qū)域而同時(shí)維持橫向電荷補(bǔ)償。這貢獻(xiàn)于漏極與源極之間的電流路徑中的電阻的進(jìn)一步減小，以及因此貢獻(xiàn)于Rdson的進(jìn)一步減小。平面柵極結(jié)構(gòu)106不僅允許簡(jiǎn)化制造工藝流程和布局，而且提供對(duì)于低的柵極到漏極電容Ccd有益的橫向溝道。
[0040]鑒于選取柵極電極1062的厚度、布局和材料成分方面的靈活性，可以針對(duì)應(yīng)用要求調(diào)諧柵極電阻。因?yàn)闁艠O電極1062位于臺(tái)面區(qū)122的頂部并且柵極電極也可以被分裂成區(qū)段，所以柵極到漏極電容Ccd可以被進(jìn)一步減小。
[0041]此外，主體和源極區(qū)116、114可以通過(guò)關(guān)于柵極電極1062的自對(duì)準(zhǔn)離子注入而形成，這有益于窄化柵極到源極的閾值電壓分布。例如，臺(tái)面區(qū)122以及場(chǎng)電極溝槽110下方的半導(dǎo)體主體104的摻雜濃度輪廓可以被適配成補(bǔ)償隔離或JFET效應(yīng)。具有比鄰接主體區(qū)116的底側(cè)的漂移區(qū)更高的摻雜濃度的場(chǎng)停止層可以布置在漂移區(qū)和與第一側(cè)相對(duì)的半導(dǎo)體主體104的第二側(cè)之間。半導(dǎo)體主體104還可以包括半導(dǎo)體襯底上的多個(gè)外延層，其中外延層的摻雜濃度從外延層的最外部向半導(dǎo)體襯底逐漸地增加。此外，壽命受控的半導(dǎo)體區(qū)可以形成在半導(dǎo)體主體104中以用于減少反向恢復(fù)電荷(Qrr)的目的。在一些實(shí)施例中，壽命受控的半導(dǎo)體區(qū)包括鉑(Pt)。在一些實(shí)施例中，例如通過(guò)第一部分的反向摻雜同時(shí)使第一部分下方的臺(tái)面區(qū)122的第二部分保持不變而在主體區(qū)116的底側(cè)上方或下方的參考水平與柵極電介質(zhì)1061之間的第一部分中減小臺(tái)面區(qū)122的凈摻雜濃度。反向摻雜在η摻雜臺(tái)面區(qū)的情況下可以通過(guò)以允許部分地補(bǔ)償?shù)谝徊糠种械摩切蛽诫s劑的量例如通過(guò)離子注入和/或擴(kuò)散引入P型摻雜劑到第一部分中而實(shí)現(xiàn)。鄰接?xùn)艠O電介質(zhì)1061的臺(tái)面區(qū)122的第一部分或上部分中的凈摻雜濃度的減小提供柵極到漏極電容Ccd的減小的技術(shù)益處。在一些實(shí)施例中，臺(tái)面區(qū)122的凈摻雜濃度在主體區(qū)116的底側(cè)上方或下方的參考水平與柵極電介質(zhì)1061之間的第一部分中增加。鄰接?xùn)艠O電介質(zhì)1061的臺(tái)面區(qū)122的第一部分或上部分中的凈摻雜濃度的增加提供以下技術(shù)益處:源自從一個(gè)臺(tái)面區(qū)內(nèi)的相反主體區(qū)116延伸的空間電荷區(qū)的JFET效應(yīng)的減小，其導(dǎo)致由于平面溝道結(jié)構(gòu)引起對(duì)漏極到源極的開(kāi)態(tài)電阻(Rdson)的負(fù)面影響的減小。
[0042]場(chǎng)電介質(zhì)1121也可以例如通過(guò)使下部場(chǎng)電介質(zhì)段具有厚度di并且上部場(chǎng)電介質(zhì)段具有厚度dn是錐形的。圖1A的示意性橫截面視圖中的虛線(xiàn)圖示了場(chǎng)電極溝槽110的上部分中的場(chǎng)電極1122與場(chǎng)電介質(zhì)1121之間的界面。在一些實(shí)施例中，場(chǎng)電極1122的上部分和下部分也可以在其之間具有高電阻性或絕緣層，使得場(chǎng)板1122的下部分具有到源極的高電阻性或電容性耦合，其可以有利于抑制斷開(kāi)過(guò)沖。
[0043]圖2A圖示了具有晶體管單元陣列124中的相鄰場(chǎng)電極溝槽110之間的連續(xù)柵極電極1062的半導(dǎo)體器件的一些實(shí)施例的頂視圖。邊緣終止區(qū)域125圍繞晶體管單元陣列124。
[0044]第一觸點(diǎn)128延伸通過(guò)柵極電極1062中的第一開(kāi)口 130并且電氣連接到場(chǎng)電極溝槽110中的場(chǎng)電極1122，并且還電氣連接到主體和源極區(qū)116、114。在圖1A中圖示的實(shí)施例中，柵極電極1062在晶體管單元陣列124中連續(xù)，并且在晶體管單元陣列124中沒(méi)有其它開(kāi)口的情況下與第一開(kāi)口 130分開(kāi)。
[0045]由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電材料制成的柵極導(dǎo)線(xiàn)132將柵極電極1062電氣連接到在晶體管單元陣列124周?chē)由斓臇艠O延伸部134用于提供多個(gè)柵極電極互連點(diǎn)136。
[0046]在邊緣終止區(qū)域125中，放置結(jié)終止結(jié)構(gòu)以用于減小晶體管單元陣列124的外圍處的電場(chǎng)峰值。在圖2A中圖示的實(shí)施例中，結(jié)終止結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)結(jié)終止溝槽138，其包括通過(guò)結(jié)終止溝槽電介質(zhì)140與半導(dǎo)體主體104的周?chē)糠蛛姎飧綦x的結(jié)終止溝槽電極139。在圖2A中，一行終止溝槽138在晶體管單元陣列124周?chē)由?。在一些其它?shí)施例中，多于一行終止溝槽138，例如兩行、三行、四行或者甚至更多行終止溝槽138，在晶體管單元陣列124周?chē)由?。在圖2A中圖示的實(shí)施例中，結(jié)終止溝槽138的形狀等于第一側(cè)108處的場(chǎng)電極溝槽110的形狀。在一些其它實(shí)施例中，結(jié)終止溝槽138的形狀不同于第一側(cè)108處的場(chǎng)電極溝槽110的形狀。在一些其它實(shí)施例中，結(jié)終止結(jié)構(gòu)的附加或可替換結(jié)構(gòu)元件布置在邊緣終止區(qū)域125中。例如，附加或可替換結(jié)終止結(jié)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)元件包括以下中的一個(gè)或多個(gè):場(chǎng)板、環(huán)結(jié)構(gòu)諸如浮動(dòng)保護(hù)環(huán)或環(huán)段、結(jié)終止延伸(JTE)結(jié)構(gòu)、以及變化的橫向摻雜(VLD)結(jié)構(gòu)。
[0047]可選的邊界溝槽142可以布置在晶體管單元區(qū)域124周?chē)由斓倪吘壗K止區(qū)域125中。邊界溝槽142中的邊界溝槽電極143可以通過(guò)邊界溝槽電介質(zhì)144與半導(dǎo)體主體104的周?chē)糠蛛姎飧綦x。在互連點(diǎn)145處，邊界溝槽電極143可以電氣連接到接觸層或電極，例如半導(dǎo)體主體104上方的布線(xiàn)區(qū)域中的源極電極。
[0048]在圖2B中圖示了沿著圖2A的線(xiàn)A-A’的半導(dǎo)體主體104的橫截面視圖的實(shí)施例。柵極電極1062包括相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽110之間的單個(gè)柵極電極部分。在晶體管單元陣列124與邊緣終止區(qū)域125之間的邊界周?chē)?，柵極電介質(zhì)1061和場(chǎng)隔離層146合并。場(chǎng)隔離層146的厚度大于柵極電介質(zhì)1061的厚度。夾層電介質(zhì)148布置在柵極電極1062和場(chǎng)隔離層146上用于使布線(xiàn)與半導(dǎo)體主體104電氣隔離。
[0049]第一觸點(diǎn)128提供一側(cè)上的源極和主體區(qū)114、116以及場(chǎng)電極1122與另一側(cè)上的源電極150之間的電氣連接。源電極150可以是圖案化布線(xiàn)層的部分，例如圖案化金屬化層的部分。源電極150還經(jīng)由觸點(diǎn)1201電氣連接到結(jié)終止溝槽電極139。
[0050]在圖2C中圖示了沿著圖2A的線(xiàn)A-A’的半導(dǎo)體主體104的橫截面視圖的另一實(shí)施例。輔助摻雜區(qū)119布置在主體區(qū)116的底側(cè)上方或下方的參考水平與柵極電介質(zhì)1061之間的臺(tái)面區(qū)122的第一部分中。在圖2C中圖示的實(shí)施例中，參考水平在主體區(qū)116的底側(cè)的下方。在一些實(shí)施例中，輔助摻雜區(qū)119中的凈摻雜濃度小于輔助摻雜區(qū)119下方的臺(tái)面區(qū)122的部分中的凈摻雜濃度。輔助摻雜區(qū)119可以例如通過(guò)臺(tái)面區(qū)122的反向摻雜而形成。反向摻雜在η摻雜臺(tái)面區(qū)的情況下可以通過(guò)以允許部分地補(bǔ)償輔助摻雜區(qū)119中的η型摻雜劑的量例如通過(guò)離子注入和/或擴(kuò)散引入P型摻雜劑到輔助摻雜區(qū)119中來(lái)實(shí)現(xiàn)。鄰接?xùn)艠O電介質(zhì)1061的臺(tái)面區(qū)122的上部分或輔助摻雜區(qū)119中的凈摻雜濃度的減小提供柵極到漏極電容Ccd的減小的技術(shù)益處。在一些實(shí)施例中，輔助摻雜區(qū)119中的凈摻雜濃度大于輔助摻雜區(qū)119下方的臺(tái)面區(qū)122的部分中的凈摻雜濃度。臺(tái)面區(qū)122的輔助摻雜區(qū)119中的凈摻雜濃度的增加提供以下技術(shù)益處:源自從一個(gè)臺(tái)面區(qū)內(nèi)的相反主體區(qū)116延伸并且導(dǎo)致由于平面溝道結(jié)構(gòu)而引起對(duì)漏極到源極的開(kāi)態(tài)電阻(Rdson)的負(fù)面影響的減小的空間電荷區(qū)的JFET效應(yīng)的減小。a.圖3Α圖示了包括分裂柵極電極部分的半導(dǎo)體器件的另一實(shí)施例的頂視圖。柵極電極1062包括:第一區(qū)段1063，每一個(gè)第一區(qū)段1062在第一觸點(diǎn)128中的對(duì)應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)周?chē)由?；和第二區(qū)段1064，每一個(gè)第二區(qū)段1064互連第一區(qū)段1063中的兩個(gè)或更多個(gè)第一區(qū)段。
[0051]在圖3B中圖示的示意性橫截面視圖是沿著圖3A的線(xiàn)B-B’的橫截面的一個(gè)實(shí)施例。柵極電極1062包括沿著橫向方向X在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽110之間彼此隔開(kāi)的第一和第二柵極電極部分1063。將柵極電極1062分裂成第一和第二柵極電極部分1063使得能夠進(jìn)一步減小柵極到漏極電容Ccd。在圖3B中圖示的實(shí)施例中，彼此隔開(kāi)的第一和第二柵極電極部分1063電氣連接到圖3A中圖示的柵極延伸部134。
[0052]在圖3C和3D的示意性橫截面視圖中圖示互連第一和第二柵極電極部分1063的其它實(shí)施例。參照?qǐng)D3C，第一和第二柵極電極部分1063中的一個(gè)可以電氣連接到柵極延伸部134，并且第一和第二柵極電極部分1063中的另一個(gè)可以電氣連接到源極電極150。該互連方案關(guān)于尚速切換應(yīng)用可能是有益的。
[0053]如在圖3D的示意性橫截面視圖中圖示的，電氣連接到柵極延伸部134的第一和第二柵極電極部分1063中的一個(gè)的厚度^大于電氣連接到源極電極150的第一和第二柵極電極部分1063中的另一個(gè)的厚度t2。電氣連接到源極電極150的第一和第二柵極電極部分1063中的另一個(gè)充當(dāng)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)柵控二極管，其在參考電流處提供低的正向偏置電壓VF。
[0054]圖4A是具有場(chǎng)電極溝槽110之間的條形柵極電極部分1063的半導(dǎo)體器件的一些實(shí)施例的頂視圖。到源極和主體區(qū)114、116的第二觸點(diǎn)1065位于第一和第二柵極電極部分1063之間。
[0055]在圖4B中圖示了沿著圖4A的線(xiàn)C-C’的半導(dǎo)體主體104的橫截面視圖的實(shí)施例。
[0056]不同于圖2B中圖示的實(shí)施例，源極和主體區(qū)114、116經(jīng)由在第二側(cè)108處延伸到半導(dǎo)體主體104中的第二觸點(diǎn)1065而電氣連接到源極電極150。源極和主體區(qū)114、116沿著橫向方向X布置在第一和第二柵極電極部分1063之間。
[0057]在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件是垂直絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其包括第一負(fù)載電極，例如在第一側(cè)108處的源極電極150，以及在與第一側(cè)108相對(duì)的第二側(cè)109處的第二負(fù)載電極L2。
[0058]圖5是用于圖示制造半導(dǎo)體器件的方法500的示意性流程圖。
[0059]將領(lǐng)會(huì)到，盡管方法500在下文被圖示和描述為一系列動(dòng)作或事件，但是這樣的動(dòng)作或事件的所圖示的次序不要以限制性意義來(lái)解釋。例如，一些動(dòng)作可以以不同的次序發(fā)生和/或與除了本文中圖示和/或描述的那些動(dòng)作或事件以外的其它動(dòng)作或事件同時(shí)地發(fā)生。此外，并非所有圖示的動(dòng)作可能需要來(lái)實(shí)現(xiàn)本文中的公開(kāi)的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面。而且，可以在一個(gè)或多個(gè)分離的動(dòng)作和/或階段中執(zhí)行本文中描繪的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。
[0060]過(guò)程特征SlOO包括形成從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中的場(chǎng)電極溝槽，其中場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax。
[0061 ]過(guò)程特征SI 10包括形成場(chǎng)電極溝槽中的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)。
[0062]過(guò)程特征S120包括在第一側(cè)處形成半導(dǎo)體主體上的平面柵極電極。
[0063]過(guò)程特征S130包括通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入而形成半導(dǎo)體主體中的源極區(qū)，其中柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成離子注入掩模。
[0064]在一些實(shí)施例中，通過(guò)移除場(chǎng)電極溝槽中的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的場(chǎng)電介質(zhì)的上部分而將接觸凹槽形成到半導(dǎo)體主體中。接觸凹槽可以填充有通過(guò)接觸凹槽的側(cè)壁電氣連接到源極區(qū)的導(dǎo)電材料。
[0065]在一些實(shí)施例中，主體區(qū)可以通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入而形成在半導(dǎo)體主體中，其中柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成離子注入掩模。
[0066]圖6至18中的半導(dǎo)體主體104的示意性橫截面視圖圖示了根據(jù)制造半導(dǎo)體器件的實(shí)施例的過(guò)程特征。
[0067]參照?qǐng)D6的示意性橫截面視圖，通過(guò)在第一側(cè)108處使用蝕刻掩模圖案的蝕刻過(guò)程來(lái)在半導(dǎo)體主體中形成溝槽610。在形成半導(dǎo)體主體104上的第一電介質(zhì)材料612之后，第一電介質(zhì)材料612加襯溝槽610的側(cè)壁和底側(cè)以及半導(dǎo)體主體104的頂側(cè)。第一電介質(zhì)材料612可以通過(guò)共形沉積過(guò)程來(lái)形成，例如通過(guò)氧化硅的低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)或者熱氧化來(lái)形成。第一導(dǎo)電材料614在第一側(cè)108處形成在溝槽610中和在電介質(zhì)材料612上。在一些實(shí)施例中，第一導(dǎo)電材料614是通過(guò)CVD沉積的高摻雜多晶硅和/或金屬材料，例如Ti/TiN/W。例如，第一電介質(zhì)材料612和第一導(dǎo)電材料614中的每一個(gè)可以由一個(gè)層或?qū)佣询B而形成。
[0068]圖7是在移除第一導(dǎo)電材料614直到第一電介質(zhì)材料612之后的圖6中圖示的半導(dǎo)體主體104的示意性橫截面視圖。在一些實(shí)施例中，通過(guò)化學(xué)-機(jī)械拋光(CMP)過(guò)程來(lái)移除第一導(dǎo)電材料614。此外或者可替換地，可以通過(guò)蝕刻第一導(dǎo)電材料614直到第一電介質(zhì)材料612移除第一導(dǎo)電材料614。
[0069]參照?qǐng)D8的不意性橫截面視圖，第一掩模616在第一側(cè)108處形成在第一電介質(zhì)材料612的部分上。在一些實(shí)施例中，第一掩模616不存在于其中要形成晶體管單元陣列的區(qū)域中，并且存在于其中要形成結(jié)終止溝槽結(jié)構(gòu)的區(qū)域中。
[0070]在形成第一掩模616之后，半導(dǎo)體器件的制造可以如從圖14開(kāi)始的示意性橫截面視圖中圖示的那樣繼續(xù)?？商鎿Q地，如例如在圖1A中通過(guò)虛線(xiàn)圖示的錐形場(chǎng)電極可以在以圖15至18中圖示的過(guò)程繼續(xù)之前通過(guò)圖8至13的示意性橫截面視圖中圖示的過(guò)程被制造。
[0071]在形成圖8中的第一掩模616之后，例如通過(guò)蝕刻過(guò)程從溝槽610部分地移除第一導(dǎo)電材料614。
[0072]在圖9的示意性橫截面視圖中，在第一側(cè)108處部分地移除第一電介質(zhì)材料612。取代在半導(dǎo)體主體104的未遮蔽部分中部分地移除第一電介質(zhì)材料612，第一電介質(zhì)材料612也可以在半導(dǎo)體主體104的未遮蔽部分中被完全地移除并且通過(guò)適當(dāng)?shù)倪^(guò)程例如通過(guò)沉積和/或生長(zhǎng)過(guò)程再形成。
[0073]在一些實(shí)施例中，在溝槽610中的凹入第一導(dǎo)電材料614的未覆蓋部分上形成電介質(zhì)用于提供要形成在溝槽610中的上部和下部場(chǎng)電極之間的電氣隔離。
[0074]參照?qǐng)D10的示意性橫截面視圖，在第一側(cè)處并且在第一電介質(zhì)材料612上未覆蓋的溝槽610中形成第二導(dǎo)電材料618。在一些實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)電材料614、618彼此對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)電材料614、618由高摻雜多晶硅和/或金屬層(例如Ti/TiN/W)來(lái)制成。
[0075]參照?qǐng)D11的示意性橫截面視圖，例如通過(guò)CMP和/或蝕刻在第一側(cè)108處移除第二導(dǎo)電材料618直到第一電介質(zhì)材料612 ο溝槽610的上部分中的第二導(dǎo)電材料618可以充當(dāng)上部場(chǎng)電極部分，并且溝槽610的下部分中的第一導(dǎo)電材料614可以充當(dāng)要形成的晶體管單元陣列中的錐形場(chǎng)電極的下部場(chǎng)電極部分。包括第一導(dǎo)電材料614直到第一側(cè)108的溝槽610可以充當(dāng)要形成的半導(dǎo)體器件的邊緣終止區(qū)域中的結(jié)終止溝槽。
[0076]參照?qǐng)D12的示意性橫截面視圖，在第一側(cè)108處的第一電介質(zhì)材料620的部分上形成第二掩模620。然后，在第一側(cè)108處從半導(dǎo)體主體104的未遮蔽部分移除第一電介質(zhì)材料612。在一些實(shí)施例中，第二掩模620不存在于其中要形成晶體管單元陣列的區(qū)域中，并且存在于其中要形成結(jié)終止溝槽結(jié)構(gòu)的區(qū)域中。
[0077]參照?qǐng)D13的示意性橫截面視圖，在第一側(cè)108處移除第二掩模620。
[0078]作為如關(guān)于圖8至13圖示的那樣在一些溝槽610中形成第一和第二導(dǎo)電材料614、618用于提供溝槽610中的錐形電極(選項(xiàng)I)的目的的可替換方案，如圖7的示意性橫截面視圖中圖示的溝槽610中的非錐形或稍微錐形(由于溝槽處理)的電極(選項(xiàng)II)可能經(jīng)受半導(dǎo)體主體104的進(jìn)一步處理。在圖14的示意性橫截面視圖中圖示的半導(dǎo)體主體104由在移除第一電介質(zhì)材料612的部分并且部分地暴露第一側(cè)104處的半導(dǎo)體主體104之后處理如圖7中圖示的半導(dǎo)體主體104產(chǎn)生。
[0079]盡管圖15至18中圖示的過(guò)程特征基于選項(xiàng)I，但是過(guò)程特征同樣地適用于選項(xiàng)II。
[0080]參照?qǐng)D15的示意性橫截面視圖，充當(dāng)晶體管單元陣列中的柵極電介質(zhì)的第二電介質(zhì)材料622例如通過(guò)熱氧化過(guò)程形成在半導(dǎo)體主體104上。然后，第三導(dǎo)電材料624形成在第二電介質(zhì)材料622上并且通過(guò)光刻法圖案化用于提供晶體管單元陣列中的平面柵極電極的目的并且用于提供例如晶體管單元陣列的外圍中的互連行。在一些實(shí)施例中，第三導(dǎo)電材料624包括多晶硅和/或金屬層或者由多晶硅和/或金屬層制成。
[0081]參照?qǐng)D16的示意性橫截面視圖，以自對(duì)準(zhǔn)方式關(guān)于第三導(dǎo)電材料624和第一電介質(zhì)材料612來(lái)執(zhí)行離子注入過(guò)程。第一半導(dǎo)體區(qū)626通過(guò)第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜劑的離子注入而形成用于提供要形成的晶體管單元陣列中的主體區(qū)的目的。第二半導(dǎo)體區(qū)628通過(guò)第二導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜劑的離子注入而形成用于提供要形成的晶體管單元陣列中的源極區(qū)的目的。硅中的P型摻雜劑的示例包括硼(B)、鎵(Ga)、鋁(Al)等。硅中的η型摻雜劑的示例包括磷(P)、砷(As)、銻(Sb)等。
[0082]參照?qǐng)D17的示意性橫截面視圖，第三電介質(zhì)材料630形成在第三導(dǎo)電材料624以及第一和第二電介質(zhì)材料612、622上用于提供要形成的晶體管單元陣列中的夾層電介質(zhì)的目的。通過(guò)第三電介質(zhì)材料630形成開(kāi)口。一些開(kāi)口進(jìn)一步延伸通過(guò)第一電介質(zhì)材料612并且延伸到半導(dǎo)體主體104中。第四導(dǎo)電材料634形成在第三電介質(zhì)材料630上和在開(kāi)口中用于提供到第一導(dǎo)電材料614以及第一和第二半導(dǎo)體區(qū)626、628的電接觸。
[0083]參照?qǐng)D18的不意性橫截面視圖，第五導(dǎo)電材料636形成在第四導(dǎo)電材料636，例如功率金屬化層，例如銅層和/或諸如AlCu之類(lèi)的銅合金上。在一些實(shí)施例中，第五導(dǎo)電材料636的形成也可以被省略。第四和第五導(dǎo)電材料634、636被圖案化以提供不同電極，例如源極和柵極電極。
[0084]另外的過(guò)程可以跟隨在第一側(cè)108處和/或在與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)處，例如在第二側(cè)處的漏極觸點(diǎn)形成，用于完成諸如圖1中圖示的半導(dǎo)體器件的前端制程(FEOL)處理。
[0085]半導(dǎo)體主體104的第二側(cè)可以例如通過(guò)膠合、焊接或燒結(jié)而附著在載體上。在半導(dǎo)體器件通過(guò)焊接被附著的情況下，可以使用柔軟焊料或擴(kuò)散焊料來(lái)附著半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體主體104可以例如以第二側(cè)附著在載體上。載體可以例如是以下中的一個(gè):引線(xiàn)框、諸如例如DCB (直接銅鍵合)陶瓷襯底之類(lèi)的陶瓷襯底、以及印刷電路板(PCB )。
[0086]盡管已經(jīng)在本文中圖示和描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)至IJ，不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種可替換和/或等同的實(shí)現(xiàn)方案可以替換所示出和描述的特定實(shí)施例。該申請(qǐng)意圖覆蓋本文中討論的特定實(shí)施例的任何適配和/或變化。因此，意圖本發(fā)明僅受權(quán)利要求及其等同物限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 包括半導(dǎo)體主體中的晶體管單元的晶體管單元陣列； 在第一側(cè)處位于半導(dǎo)體主體上的平面柵極結(jié)構(gòu)； 從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中的場(chǎng)電極溝槽，每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽包括場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)；并且其中 場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax。2.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一側(cè)處的溝槽的形狀是圓形、橢圓形、多邊形和具有圓角的多邊形中的至少一個(gè)。3.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽包括電氣耦合到源極電極的單個(gè)場(chǎng)電極。4.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括接觸結(jié)構(gòu)，所述接觸結(jié)構(gòu)包括電氣連接到場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的多個(gè)觸點(diǎn)，其中柵極電極結(jié)構(gòu)的柵極電極包括多個(gè)第一開(kāi)口，多個(gè)觸點(diǎn)中的每一個(gè)延伸通過(guò)多個(gè)第一開(kāi)口中對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一開(kāi)口并且完全被柵極電極圍繞。5.權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極在晶體管單元陣列中連續(xù)并且在第二開(kāi)口不存在的情況下與第一開(kāi)口分開(kāi)。6.權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極包括:第一區(qū)段，每一個(gè)第一區(qū)段在多個(gè)觸點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)周?chē)由?和第二區(qū)段，每一個(gè)第二區(qū)段互連第一區(qū)段中的兩個(gè)或更多個(gè)第一區(qū)段。7.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極結(jié)構(gòu)包括平行延伸的多個(gè)條形柵極電極。8.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中電氣連接到場(chǎng)電極的接觸結(jié)構(gòu)在第一側(cè)處延伸到半導(dǎo)體主體中，并且其中晶體管單元的源極區(qū)電氣連接到半導(dǎo)體主體中的接觸結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。9.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極結(jié)構(gòu)的柵極電極包括沿著橫向方向在相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽之間彼此隔開(kāi)的第一和第二柵極電極部分。10.權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件，其中第二柵極電極部分電氣連接到源極電極。11.權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極結(jié)構(gòu)的柵極電介質(zhì)包括第一和第二柵極電介質(zhì)部分，第一柵極電介質(zhì)部分具有厚度dl并且?jiàn)A在第一柵極電極部分與半導(dǎo)體主體之間，第二柵極電介質(zhì)部分具有厚度d2并且?jiàn)A在第二柵極電極部分與半導(dǎo)體主體之間，并且其中第一厚度大于第二厚度，并且第二柵極電極電氣連接到源極電極。12.權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件，其中主體和源極區(qū)布置在第一和第二柵極電極部分之間。13.權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件，其中主體和源極區(qū)布置在第一柵極電極部分與相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽中的一個(gè)之間以及布置在第二柵極電極部分與相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽中的另一個(gè)之間。14.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中柵極電極結(jié)構(gòu)的柵極電極包括相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽之間的單個(gè)柵極電極部分。15.權(quán)利要求14的半導(dǎo)體器件，其中鄰接?xùn)艠O電介質(zhì)的臺(tái)面區(qū)的上部分中的凈摻雜濃度小于在上部分下方的臺(tái)面區(qū)的下部分中的凈摻雜濃度。16.權(quán)利要求14的半導(dǎo)體器件，其中鄰接?xùn)艠O電介質(zhì)的臺(tái)面區(qū)的上部分中的凈摻雜濃度大于在上部分下方的臺(tái)面區(qū)的下部分中的凈摻雜濃度。17.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一側(cè)處相鄰的兩個(gè)場(chǎng)電極溝槽之間的臺(tái)面區(qū)的寬度wm小于每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽的寬度wt。18.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中每一個(gè)場(chǎng)電極溝槽包括沿著與第一側(cè)正交的垂直方向隨后布置的多個(gè)場(chǎng)電極。19.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體器件是垂直絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述垂直絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第一側(cè)處的第一負(fù)載電極和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)處的第二負(fù)載電極，并且其中半導(dǎo)體器件還包括圍繞晶體管單元陣列的結(jié)終止區(qū)域，結(jié)終止區(qū)域包括結(jié)終止結(jié)構(gòu)。20.權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件，其中結(jié)終止結(jié)構(gòu)包括從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中的多個(gè)結(jié)終止溝槽，每一個(gè)結(jié)終止溝槽包括電氣耦合到源極電極的結(jié)終止電極結(jié)構(gòu)，并且其中結(jié)終止溝槽的深度dd大于第一側(cè)處的結(jié)終止溝槽的最大橫向Riwwmax。21.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括: 形成從第一側(cè)延伸到半導(dǎo)體主體中的場(chǎng)電極溝槽，其中場(chǎng)電極溝槽的深度d大于第一側(cè)處的場(chǎng)電極溝槽的最大橫向尺寸wmax ； 形成場(chǎng)電極溝槽中的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)； 在第一側(cè)處形成半導(dǎo)體主體上的平面柵極電極；以及 通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入來(lái)形成半導(dǎo)體主體中的源極區(qū)，所述柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成離子注入掩模。22.權(quán)利要求21的方法，還包括: 通過(guò)移除場(chǎng)電極溝槽中的場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的場(chǎng)電介質(zhì)的上部分來(lái)將接觸凹槽形成到半導(dǎo)體主體中；以及 用通過(guò)接觸凹槽的側(cè)壁電氣連接到源極區(qū)的導(dǎo)電材料來(lái)填充接觸凹槽。23.權(quán)利要求21的方法，還包括: 通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入來(lái)形成半導(dǎo)體主體中的主體區(qū)，所述柵極電極和場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成離子注入掩模。24.權(quán)利要求21的方法，還包括: 通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)到柵極電極結(jié)構(gòu)的摻雜劑的離子注入來(lái)形成臺(tái)面區(qū)的上部分中的輔助摻雜區(qū)，所述柵極電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成離子注入掩模。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK106024856SQ201610189947
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】F.希爾勒, M.赫茨勒, R.西米尼克
【申請(qǐng)人】英飛凌科技奧地利有限公司