[發(fā)明專利]具有厚溝槽底部氧化物的MOSFET器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210071875.1
• 申請(qǐng)日: 2012-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN102683411A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸贊毫;阿肖克·沙拉;瑞圖·索迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 飛兆半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2011年3月16日提交的名稱為“MOSFET?Device?With?Thick?Trench?Bottom?Oxide(具有厚溝槽底部氧化物的MOSFET器件)”的美國正式專利申請(qǐng)第13/049,629號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及具有厚溝槽底部氧化物的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)器件。

背景技術(shù)

隨著功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)器件(例如，低壓功率(MOSFET)器件)的特征尺寸減小，功率MOSFET器件的溝道電阻減小，以使得功率MOSFET器件的總導(dǎo)通電阻以期望的方式減小。在許多這些已知的功率MOSFET器件中，進(jìn)一步減小總導(dǎo)通電阻可以通過降低在漂移區(qū)內(nèi)的電阻(被稱為流散電阻(drift?resistance))來實(shí)現(xiàn)，其可以成為總導(dǎo)通電阻的主要組成部分。最近，已提出和開發(fā)了一些結(jié)構(gòu)以減小功率MOSFET器件的流散電阻，但是這些結(jié)構(gòu)利用附加電極，稱為屏蔽電極(shield?electrode)，以獲得漂移區(qū)中的電荷平衡并減小流散電阻。雖然屏蔽電極能夠有效降低已知功率MOSFET器件中的流散電阻，但是制造具有屏蔽電極的功率MOSFET器件所用的半導(dǎo)體加工技術(shù)是復(fù)雜的、昂貴的、和/或在一些應(yīng)用中可能是不實(shí)用的。因此，存在對(duì)于系統(tǒng)、方法和裝置的需求以解決目前的技術(shù)的不足并且提供其他新的和創(chuàng)新性的特征。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)總體方面，裝置可以包括位于外延層的第一溝槽內(nèi)的第一溝槽氧化物，并且具有位于該第一溝槽氧化物的柵部分下方的溝槽底部氧化物。該裝置可以包括位于該第一溝槽旁側(cè)的第二溝槽。該第一(溝槽)氧化物的溝槽底部氧化物部分可以具有大于在外延層內(nèi)從第一溝槽到第二溝槽的距離的厚度。

在另一個(gè)總體方面，裝置可以包括具有位于第一柵電極的中間部分下面的部分的第一溝槽氧化物，以及具有位于第二柵電極下面的部分的第二溝槽氧化物。該裝置也可以包括具有從第一溝槽氧化物延伸至第二溝槽氧化物的部分的外延層。該第一溝槽氧化物的部分的厚度可以大于從第一溝槽氧化物延伸至第二溝槽氧化物的外延層部分的寬度。

在又一個(gè)總體方面，方法可以包括在半導(dǎo)體的外延層內(nèi)限定第一溝槽。該第一溝槽可以沿著縱軸排列，并且以縱軸為中心。該方法可以包括在外延層內(nèi)限定在第一溝槽旁側(cè)的第二溝槽，以及在該第一溝槽內(nèi)形成具有沿著縱軸大于從第一溝槽到第二溝槽的距離的厚度的氧化物的一部分。該方法也可以包括在該氧化物的部分上設(shè)置柵電極。

以下的附圖和說明書闡明了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的詳情。其他特征從說明書和附圖以及權(quán)利要求來看將是顯而易見的。

附圖說明

圖1是結(jié)構(gòu)圖，示出了根據(jù)一種實(shí)施方式的具有厚溝槽底部氧化物的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)器件的橫截面圖。

圖2是曲線圖，示出了功率MOSFET器件的擊穿電壓與溝槽底部氧化物(TBO)厚度的關(guān)系曲線。

圖3是表，示出了功率MOSFET器件的特征尺寸和該功率MOSFET器件的擊穿電壓之間的關(guān)系。

圖4是示出了根據(jù)一種實(shí)施方式的具有厚溝槽底部氧化物的功率MOSFET器件的橫截面圖。

圖5是示出了具有厚TBO的功率MOSFET器件的效率與具有屏蔽電極的功率MOSFET器件的效率對(duì)比的曲線圖。

圖6A至圖6C是均為說明用于制造具有厚底部氧化物的功率MOSFET器件的方法的橫截面圖。

圖7是說明用于制造功率MOSFET器件的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1是結(jié)構(gòu)圖，示出了根據(jù)一種實(shí)施方式的具有厚溝槽底部氧化物的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)器件的橫截面圖。具體而言，圖1示出了MOSFET器件F1和MOSFET器件F2，它們?cè)诒舜说呐詡?cè)(如圖1中的取向)。在圖1的實(shí)施例中，MOSFET器件F1、F2具有類似的特征，并且因此通常根據(jù)單個(gè)的MOSFET器件F2(在另一個(gè)MOSFET器件F1中為鏡像和/或在MOSFET器件F2內(nèi)為鏡像)來討論MOSFET器件F1、F2。