[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置、集成電路和形成半導(dǎo)體裝置的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380072129.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104956489A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.邁澤;R.魏斯;F.希爾勒;M.韋萊邁爾;M.聰?shù)聽(tīng)?/a>;P.伊爾西格勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/417;H01L21/336
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進(jìn);徐紅燕

背景技術(shù)

在汽車(chē)和工業(yè)電子中常常采用的功率晶體管需要低接通狀態(tài)電阻(R_on)，同時(shí)確保高壓阻斷能力。例如，根據(jù)應(yīng)用要求，MOS(“金屬氧化物半導(dǎo)體”)功率晶體管應(yīng)該能夠阻斷幾十至幾百或幾千伏特的漏極至源極電壓V_ds。MOS功率晶體管通常傳導(dǎo)非常大的電流，該電流可在大約2至20?V的典型柵極-源極電壓高達(dá)幾百安培。

電流主要平行于半導(dǎo)體基底的主表面而發(fā)生的橫向功率裝置有助于集成諸如開(kāi)關(guān)、橋和控制電路的另外的部件的集成電路。

例如，功率晶體管可被用于DC/DC或AC/DC轉(zhuǎn)換器以通過(guò)電感器切換電流。在這些轉(zhuǎn)換器中，采用從幾kHz直至幾MHz的范圍中的頻率。為了減少切換損失，正在嘗試使功率晶體管中的電容最小化。這進(jìn)而允許加快的切換能力。

在更高的電流，當(dāng)源極區(qū)域和漏極區(qū)域?qū)⒁獜牡谝恢鞅砻娼佑|時(shí)，由于接觸源極區(qū)域和漏極區(qū)域的有限可能性，可能出現(xiàn)問(wèn)題。由于這些原因，正在嘗試提供一種準(zhǔn)垂直半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明的目的在于提供一種具有增加的性能的準(zhǔn)垂直半導(dǎo)體裝置。另一目的在于提供一種用于制造這種裝置的方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體裝置包括位于具有第一主表面的半導(dǎo)體主體中的晶體管。該晶體管包括：源極區(qū)域；漏極區(qū)域；溝道區(qū)域；漂移區(qū)；源極接觸，以電氣方式連接到源極區(qū)域；漏極接觸，以電氣方式連接到漏極區(qū)域；柵電極，位于溝道區(qū)域，溝道區(qū)域和漂移區(qū)被沿著第一方向設(shè)置在源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間，第一方向平行于第一主表面，溝道區(qū)域具有沿著第一方向延伸的第一脊的形狀。源極接觸和漏極接觸之一與第一主表面相鄰，源極接觸和漏極接觸中的另一個(gè)與第二主表面相鄰，第二主表面與第一主表面相對(duì)。

根據(jù)另一實(shí)施例，一種集成電路包括分別位于具有第一主表面的半導(dǎo)體主體中的第一和第二晶體管。第一和第二晶體管中的每一個(gè)包括：源極區(qū)域；漏極區(qū)域；溝道區(qū)域；漂移區(qū)；源極接觸，以電氣方式連接到源極區(qū)域；漏極接觸，以電氣方式連接到漏極區(qū)域；柵電極，位于溝道區(qū)域。溝道區(qū)域和漂移區(qū)被沿著第一方向設(shè)置在源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間。第一方向平行于第一主表面。溝道區(qū)域具有沿著第一方向延伸的第一脊的形狀。第一晶體管的源極接觸和漏極接觸之一與第一主表面相鄰，第一晶體管的源極接觸和漏極接觸中的另一個(gè)與第二主表面相鄰，第二主表面與第一主表面相對(duì)。

根據(jù)實(shí)施例，一種制造半導(dǎo)體裝置的方法包括：在具有第一主表面的半導(dǎo)體主體中形成晶體管。該方法包括：形成與第一主表面相鄰的源極區(qū)域和漏極區(qū)域；形成與第一主表面相鄰的溝道區(qū)域和漂移區(qū)；在源極和漏極區(qū)域之間形成柵電極，形成柵電極包含在第一主表面中形成柵極溝槽；以及形成從第一主表面延伸到第二主表面的接觸開(kāi)口，第二主表面與第一主表面相對(duì)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)在閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)并且在觀看附圖時(shí)意識(shí)到另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且附圖被包含在本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖圖解本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起用于解釋原理。將會(huì)容易理解本發(fā)明的其它實(shí)施例和許多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^(guò)參照下面的詳細(xì)描述而變得更好理解。附圖的元件未必相對(duì)于彼此按照比例繪制。相同參考標(biāo)號(hào)指定對(duì)應(yīng)類似部分。

圖1A顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的平面圖；

圖1B顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖1C顯示根據(jù)另一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖1D顯示分別關(guān)于圖1B或1C中示出的剖視圖垂直地獲得的剖視圖；和

圖1E顯示分別關(guān)于圖1B和1C中示出的剖視圖垂直地獲得的不同剖視圖。

圖2A顯示根據(jù)實(shí)施例的集成電路的實(shí)施例；

圖2B顯示根據(jù)另一實(shí)施例的集成電路的剖視圖；

圖2C顯示根據(jù)實(shí)施例的集成電路的剖視圖；

圖3A顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖3B顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖3C顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖4圖解根據(jù)實(shí)施例的形成半導(dǎo)體裝置的方法的流程圖。

圖5A顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖5B顯示根據(jù)另一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖視圖；

圖5C是根據(jù)實(shí)施例的形成半導(dǎo)體裝置的方法的流程圖。

圖6A至6C顯示根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的平面圖；