[發(fā)明專(zhuān)利]具有軟切換行為的絕緣柵半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610966547.6
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107017250B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F-J.尼德諾斯泰德;F.D.普菲爾施;F.J.桑托斯羅德里格斯;H-J.舒爾策;S.福斯;W.瓦格納
• 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): H01L27/085
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/085;H01L29/423;H01L29/739;H01L21/8232;H01L21/331;H01L21/28
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 畢錚;杜荔南

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

多個(gè)器件單元，每一個(gè)包括體區(qū)、源極區(qū)、以及鄰近體區(qū)并通過(guò)柵極電介質(zhì)與體區(qū)介電絕緣的柵電極；以及

導(dǎo)電柵極層，包括柵電極或者電連接到多個(gè)器件單元的柵電極，

其中柵極層電連接到柵極導(dǎo)體，并且包括多個(gè)增加電阻區(qū)，以及

其中柵極層包括以分別相距柵極導(dǎo)體增加的距離布置的第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)，以及

柵極層中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度隨著離柵極導(dǎo)體的距離增加而增加，以使得第二區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度大于第一區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度，并且第三區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度大于第二區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中多個(gè)增加電阻區(qū)的每個(gè)增加電阻區(qū)包括在柵極層中的凹槽。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中凹槽被填充有與柵極層的材料不同的材料。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中所述材料是電絕緣材料。

5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中凹槽完全延伸通過(guò)柵極層。

6.如權(quán)利要求1-5中的一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中柵極層包括具有基本摻雜濃度的多晶半導(dǎo)體材料以及具有高于基本摻雜濃度的摻雜濃度的降低電阻區(qū)。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中降低電阻區(qū)包括磷和硒原子中的一個(gè)。

8.如權(quán)利要求1-5中的一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中每一個(gè)器件單元包括源極通孔，所述源極通孔電連接到源極區(qū)并與柵極層介電絕緣。

9.一種方法，包括：

在半導(dǎo)體主體的頂部上的柵極層中形成多個(gè)增加電阻區(qū)，所述半導(dǎo)體主體包括多個(gè)器件單元的源極區(qū)和體區(qū)，

其中柵極層電連接到柵極導(dǎo)體，并且包括多個(gè)增加電阻區(qū)，以及

其中柵極層包括以分別相距柵極導(dǎo)體增加的距離布置的第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)，以及

柵極層中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度隨著離柵極導(dǎo)體的距離增加而增加，以使得第二區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度大于第一區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度，并且第三區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度大于第二區(qū)中的多個(gè)增加電阻區(qū)的濃度。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成多個(gè)增加電阻區(qū)的每個(gè)增加電阻區(qū)包括：

在柵極層中形成凹槽；以及

用與柵極層的材料不同的材料填充凹槽。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述材料是電絕緣材料。

12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中形成凹槽包括形成凹槽以完全延伸通過(guò)柵極層。

13.如權(quán)利要求9-12中的一項(xiàng)所述的方法，還包括：

在多個(gè)晶體管單元中的每一個(gè)中，形成電連接到相應(yīng)晶體管單元的源極區(qū)和體區(qū)的源極通孔，

其中形成源極通孔包括形成延伸通過(guò)柵極層的溝槽，以及

其中溝槽和凹槽通過(guò)共同處理步驟來(lái)形成。

14.如權(quán)利要求9-12中的一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括形成柵極層中的降低電阻區(qū)，其包括：

在柵極層上形成具有至少一個(gè)開(kāi)口的掩模；以及

經(jīng)由至少一個(gè)開(kāi)口將摻雜劑粒子引入到柵極層中。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中摻雜劑粒子包括硒離子和磷離子中的至少一個(gè)。

16.如權(quán)利要求9-12中的一項(xiàng)所述的方法，還包括：

形成通孔，使得通孔延伸通過(guò)柵極層、與柵極層介電絕緣，并且電連接到器件單元的源極區(qū)和體區(qū)。