[發明專利]半導體器件、集成電路以及制造半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201410204575.5
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104167443B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: F.希爾勒;A.毛德;A.邁澤爾;T.施勒澤爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬麗娜,徐紅燕

技術領域

本發明涉及一種半導體器件、集成電路以及制造半導體器件的方法。

背景技術

通常在汽車和工業電子設備中采用的功率晶體管在確保高電壓阻斷能力的同時需要低接通狀態電阻（R_on）。例如，MOS（“金屬氧化物半導體”）功率晶體管應該是能夠根據應用需要阻斷數十到數百或數千伏特的伏特的漏極源極電壓V_ds。MOS功率晶體管通常在典型的大約2到20V柵極-源極電壓下傳導非常大的電流，其可以高達數百安培。

橫向功率器件（在其中主要產生平行于半導體襯底的第一主表面的電流流動）對于在其中集成更多部件（諸如開關、橋接器和控制電路）的集成電路來說是有用的。

所謂的TEDFET（“溝槽延伸漏極場效應晶體管”）已經被開發以便實現在低接通狀態電阻和高電壓阻斷能力之間具有改進權衡的功率器件。TEDFET特別依賴場效應晶體管（FET）的漂移區中的積累效應。

鑒于上述，存在對可以通過簡單且廉價的工藝制造的橫向MOS功率晶體管的需要。

發明內容

根據實施例，一種半導體器件包括晶體管，該晶體管包括：在具有第一主表面的第一半導體層中的本體區、漂移區域、源極區和漏極區，該本體區和漂移區域沿著第一方向設置在源極區和漏極區之間，該第一方向平行于第一主表面；以及在該第一半導體層中并且在第一方向上延伸的溝槽。該晶體管還包括鄰近該本體區的柵極電極和鄰近該漂移區域的漂移控制區。該漂移控制區和柵極電極設置在溝槽中。

根據一個實施例，一種制造包括晶體管的半導體器件的方法包括：在具有第一主表面的第一半導體層中形成溝槽，該溝槽在第一方向上延伸，該第一方向平行于第一主表面，以及在第一半導體層中形成本體區、漂移區域、源極區和漏極區以使得該本體區和漂移區域沿著第一方向設置在源極區和漏極區之間并且在鄰近的溝槽之間。該方法還包括在溝槽的每一個中形成柵極電極和漂移控制區以使得該柵極電極鄰近本體區并且漂移控制區被布置成鄰近漂移區域。

根據一個實施例，一種制造包括晶體管的半導體器件的方法包括：在具有第一主表面的第一半導體層中形成溝槽，該溝槽在第一方向上延伸，該第一方向平行于第一主表面；在形成溝槽之后在該第一主表面上形成犧牲層；該犧牲層的材料不同于第一半導體層的材料；在該犧牲層上外延地形成第二半導體層，該第二半導體層的材料不同于犧牲層的材料；去除該犧牲層；在第一和第二半導體層之間形成介電層；以及形成源極區、漏極區和柵極電極。

本領域技術人員在閱讀下面的詳細描述時并在瀏覽附圖時將會認識到附加特征和優點。

附圖說明

附圖被包括以便提供對本發明實施例的進一步理解并且附圖被并入在該說明書中且構成其一部分。圖形圖示出本發明的實施例并且連同描述一起用于解釋原理。將會容易地認識到本發明的其它實施例以及許多預期的優點，因為通過參考下面的詳細描述它們會變得更好理解。圖中的元件不一定相對于彼此按比例。相似的參考數字指明對應的類似部分。

圖1A到1G圖示根據一個實施例的半導體器件的各種視圖；

圖2A和2B圖示根據另一實施例的半導體器件的視圖；

圖3圖示根據另一實施例的半導體器件的視圖；

圖4A到4F圖示制造半導體器件的第一方法；

圖5A到5D圖示根據另一實施例的制造半導體器件的方法；

圖6A和6B圖示制造半導體器件的方法的部分；以及

圖7圖示根據一個實施例的集成電路。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，參考形成其一部分的附圖，并且在附圖中通過說明示出可以在其中實施本發明的具體實施例。就這一點而言，參考所描述的圖的取向來使用諸如“頂”、“底”、“前”、“后”、“前面的”、“后面的”等等之類的方向性術語。因為可以以多個不同的取向來定位本發明的實施例的部件，所以為了說明的目的使用該方向術語并且決不是限制性的。要理解，可以利用其它實施例并且可以在不偏離由權利要求限定的范圍的情況下作出結構或邏輯改變。

實施例的描述不是限制的。特別地，下文中描述的實施例的元件可以與不同實施例的元件組合。