[發明專利]制造半導體器件的方法以及半導體器件

有效

• 申請號: 201710518181.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN108231886B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: L·利韋拉;P·科爾帕尼;P·蒙杰羅法雷洛
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/417
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;董典紅

1.一種制造半導體器件的方法，所述半導體器件集成了至少一個豎直導電晶體管，所述豎直導電晶體管具有在第一側處的第一導電端子、在與所述第一側相反的第二側處的第二導電端子、以及控制端子，所述豎直導電晶體管可以被偏置用于在所述第一導電端子與所述第二導電端子之間產生導電溝道，所述方法包括以下步驟：

在單晶硅襯底中形成凹部；

在所述凹部中形成氧化硅晶種層；

在所述襯底上進行硅的外延生長，同時在所述晶種層處生長多晶硅區以及在所述襯底的圍繞所述晶種層的表面區處生長單晶硅區；

在所述多晶硅區中注入摻雜劑種類以用于形成至少部分地穿過所述多晶硅區的導電路徑；以及

將所述第二導電端子電耦合至所述導電路徑，從而使得所述第二導電端子可經由導電路徑從所述第一側電接入。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述晶種層的所述步驟包括選擇性地在所述凹部中生長氧化硅，并且從而使得所述晶種層被完全包含在所述凹部內。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述晶種層的所述步驟包括：在所述凹部中形成具有包括在500nm與2μm之間的基圓直徑，以及包括在30nm與100nm之間的厚度的氧化硅層。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述凹部的所述步驟包括在所述第二導電端子處對所述襯底進行蝕刻，并且形成所述晶種層的所述步驟包括形成嵌入地在所述第二導通端子中的所述晶種層。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，外延生長硅的所述步驟是在高于1000℃的溫度下進行的。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，生長所述多晶硅區的所述步驟包括外延生長朝所述第一側逐漸變尖的柱區。

7.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，注入摻雜劑種類包括利用對應的注入能量進行多個注入，以便形成在對應深度處延伸的對應的多個注入區。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述多個注入區中的至少一個到達所述多晶硅區。

9.根據權利要求1至5和8中任一項所述的方法，其中，將所述第二導電端子電耦合至所述導電路徑的所述步驟包括進行熱退火以用于擴散所述摻雜劑種類。

10.一種豎直導電器件，包括：

半導體本體；

第一導電端子，所述第一導電端子在所述半導體本體的第一側處延伸；

第二導電端子，所述第二導電端子在所述半導體本體的與所述第一側相反的第二側處延伸；

控制端子，所述控制端子可以被偏置用于在所述第一導電端子與所述第二導電端子之間產生導電溝道；

氧化硅晶種層；

多晶硅區，所述多晶硅區與所述晶種層相接觸地并在所述晶種層之上延伸；

單晶硅區，所述單晶硅區圍繞所述晶種層；

過渡區，所述過渡區在所述多晶硅區和所述單晶硅區之間延伸；以及

注入區，所述注入區在所述半導體本體中在所述多晶硅區和所述過渡區中延伸，并且在所述器件的所述第一側與所述第二導電端子之間形成導電路徑。

11.根據權利要求10所述的豎直導電器件，其中，所述第一導電端子是源極端子，所述第二導電端子是漏極端子，并且所述控制端子是所述器件的柵極端子，

所述導電路徑是所述器件的深度漏極擴散或漏極沉降。

12.根據權利要求10所述的豎直導電器件，其中，所述晶種層在所述第二導電端子內延伸。

13.根據權利要求10至12中任一項所述的豎直導電器件，其中，所述多晶硅區具有朝所述第一側逐漸變尖的柱形狀。