[發(fā)明專(zhuān)利]包括溝槽晶體管單元陣列的半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410174094.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104134665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·聰?shù)聽(tīng)?/a>;M·施內(nèi)甘斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/088
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/088;H01L29/423;H01L21/8234;H01L21/28
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，并且特別地涉及一種包括溝槽晶體管單元陣列的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

諸如功率半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體部件的發(fā)展的一個(gè)目的在于改進(jìn)所謂的比導(dǎo)通電阻(specific on-resistance)，該比導(dǎo)通電阻為器件的導(dǎo)通電阻與面積的乘積(Ron×A)。當(dāng)旨在減小比導(dǎo)通電阻時(shí)，必須結(jié)合由半導(dǎo)體工藝引起的器件可靠性的各個(gè)方面來(lái)考慮對(duì)于比導(dǎo)通電阻的單獨(dú)貢獻(xiàn)。

因此，需要除了其它優(yōu)點(diǎn)和特征之外還滿(mǎn)足減小的比導(dǎo)通電阻以及可靠性的需求的半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括在硅半導(dǎo)體本體中的溝槽晶體管單元陣列，該硅半導(dǎo)體本體具有第一主表面以及與第一主表面相對(duì)的第二主表面。半導(dǎo)體本體的在第一主表面和第二主表面之間的主側(cè)面具有沿著平行于第一和第二主表面的第一橫向方向的第一長(zhǎng)度。第一長(zhǎng)度等于或者大于半導(dǎo)體本體的其它側(cè)面的長(zhǎng)度。溝槽晶體管單元陣列主要包括線(xiàn)性柵極溝槽部分，并且至少50％的線(xiàn)性柵極溝槽部分沿著第二橫向方向或垂直于第二橫向方向而延伸。第一和第二橫向方向之間的角度在45°±15°的范圍內(nèi)。

根據(jù)另一實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括在半導(dǎo)體本體中的溝槽晶體管單元陣列，該半導(dǎo)體本體具有第一主表面以及與第一主表面相對(duì)的第二主表面。半導(dǎo)體本體的在第一主表面和第二主表面之間的主側(cè)面具有沿著平行于第一和第二主表面的第一橫向方向的第一長(zhǎng)度。第一長(zhǎng)度等于或者大于半導(dǎo)體本體的其它側(cè)面的長(zhǎng)度。溝槽晶體管單元陣列主要包括線(xiàn)性柵極溝槽部分，并且至少50％的線(xiàn)性柵極溝槽部分沿著第二橫向方向或者垂直于第二橫向方向而延伸。第一和第二橫向方向之間的角度在45°±15°的范圍內(nèi)。

根據(jù)另一實(shí)施例，一種制造包括溝槽晶體管單元陣列的半導(dǎo)體器件的方法包括：在半導(dǎo)體晶片中將溝槽晶體管單元陣列的柵極溝槽的至少50％形成為沿著第二橫向方向或垂直于第二橫向方向延伸的線(xiàn)性柵極溝槽部分。方法進(jìn)一步包括將半導(dǎo)體晶片劃切為包括半導(dǎo)體器件的至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片。劃切包括沿著第一橫向方向形成至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的主側(cè)面。沿著第一方向的主側(cè)面的長(zhǎng)度等于或大于至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的其它側(cè)面的長(zhǎng)度。第一和第二橫向方向之間的角度在45°±15°的范圍內(nèi)調(diào)整。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明并查看附圖，將認(rèn)識(shí)到額外的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被合并入本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例并且與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其它實(shí)施例以及許多預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)將易于理解，因?yàn)橥ㄟ^(guò)引用以下詳細(xì)描述它們將變得更好理解。附圖的元件無(wú)需按照相對(duì)于彼此成比例。相同的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的或者相似的部件。

圖1是包括溝槽晶體管單元陣列的沿著第二橫向方向的平行柵極溝槽部分的半導(dǎo)體本體的示意性頂視圖，該第二橫向方向與沿半導(dǎo)體本體的主側(cè)面的第一方向形成角度α。

圖2是包括晶體管單元陣列的沿著垂直于圖1所示第二方向的方向的平行柵極溝槽部分的半導(dǎo)體本體的示意性頂視圖。

圖3是包括晶體管單元陣列的沿著第二橫向方向的平行柵極溝槽部分以及倒角器件的半導(dǎo)體本體焊盤(pán)的示意性頂視圖，該倒角器件包括沿著第二橫向方向延伸的邊緣。

圖4是包括晶體管單元陣列的沿著第二橫向方向的平行柵極溝槽部分、在半導(dǎo)體本體的對(duì)角相對(duì)的角部處的倒角器件焊盤(pán)、以及半導(dǎo)體本體的對(duì)角相對(duì)的倒角角部的半導(dǎo)體本體的示意性頂視圖。

圖5示出了半導(dǎo)體本體的示意性頂視圖，該半導(dǎo)體本體包括晶體管單元陣列的主要沿著第二橫向方向的以及沿著垂直于第二橫向方向的第三橫向方向的平行柵極溝槽部分。

圖6圖示了包括晶體管單元陣列的沿著第二橫向方向的平行柵極溝槽部分、以及電子電路的半導(dǎo)體本體的示意性頂視圖，該電子電路包括模擬電路和/或數(shù)字電路和/或混合信號(hào)電路。

圖7A圖示了穿過(guò)圖1至圖6所示柵極溝槽的剖視圖的一個(gè)示例。

圖7B圖示了穿過(guò)圖1至圖6所示柵極溝槽的剖視圖的另一示例。

圖8圖示了根據(jù)實(shí)施例的平行柵極溝槽部分的長(zhǎng)度的示意圖。

圖9是制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖。

具體實(shí)施方式