[發(fā)明專利]溝槽MOSFET接觸件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910798927.7
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110890327B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設計）人: P·文卡特拉曼;D·E·普羅布斯特
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/423
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 秦晨

本發(fā)明題為“溝槽MOSFET接觸件”。本發(fā)明公開了一種器件，該器件具有由第一類型的器件單元的陣列構成的有源區(qū)域以及由第二類型的器件單元的陣列構成的柵極接觸區(qū)域或屏蔽接觸區(qū)域，該第二類型的器件單元的陣列以比第一類型的器件單元的陣列更寬的節(jié)距布局。有源區(qū)域中的每個器件單元包括溝槽，該溝槽包含柵極電極和鄰接的臺面，該臺面包括器件的漏極區(qū)、源極區(qū)、體區(qū)和溝道區(qū)。第二類型的器件單元包括溝槽，該溝槽寬于第一器件單元中的溝槽，但是第二類型的器件單元的臺面具有與第一類型的器件單元的臺面大致相同的寬度。在具有大致相同的寬度的情況下，接觸區(qū)域中的第二類型的器件單元中的臺面具有與器件的有源區(qū)域中的第一類型的器件單元中的臺面相似的擊穿特性。

相關申請

本申請要求于2018年9月11日提交的美國專利申請?zhí)?6/128,139的優(yōu)先權和權益，該專利申請據(jù)此全文以引用方式并入本文。

技術領域

本說明書涉及屏蔽柵極溝槽MOSFET中的接觸件。

背景技術

隨著半導體器件(例如，器件單元尺寸)縮小，越來越難以在半導體器件中形成柵極和屏蔽接觸(例如，屏蔽柵極屏蔽柵極溝槽MOSFET)。不同的光刻設計規(guī)則可用于半導體器件的有源區(qū)域和接觸區(qū)域。為了使器件正常運行，必須在有源區(qū)域和接觸區(qū)域中很好地控制和平衡MOSFET的漂移區(qū)中的電荷，以避免對器件的擊穿電壓產(chǎn)生不利影響。

附圖說明

圖1A是根據(jù)本公開的原理的溝槽MOSFET器件的半導體區(qū)中的示例性接觸結構布局的一部分的俯視圖的圖示。

圖1B是圖1A的器件的一部分的剖視圖的圖示。

圖1C是圖1A的器件的一部分的剖視圖的圖示。

圖1D是圖1A的器件的一部分的剖視圖的圖示。

圖2是被配置用于外部柵極饋電的器件的示例性接觸結構布局的圖示。

圖3是被配置用于內(nèi)部柵極饋電的器件的示例性接觸結構布局。

圖4A是包括有源區(qū)域和屏蔽接觸區(qū)域的器件的示例性接觸結構的圖示。

圖4B是圖4A的器件的一部分的剖視圖的圖示。

圖5A是器件的示例性接觸結構布局的圖示，該器件在有源區(qū)域中以及在屏蔽接觸區(qū)域中具有不同器件單元節(jié)距和溝槽寬度，并且包括柵極穿通特征。

圖5B是圖5A的器件的一部分的剖視圖的圖示。

圖6是用于與溝槽MOSFET器件的有源元件(例如，柵極電極、屏蔽電極、源極區(qū)、體區(qū)等)進行電接觸的示例性方法的圖示。

具體實施方式

金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)器件用于許多功率開關應用中。在典型MOSFET器件中，柵極電極響應于施加的柵極電壓而提供對器件的接通和關斷控制。例如，在N型增強型MOSFET中，當響應于正柵極電壓(其超過固有閾值電壓)而在p型體區(qū)中形成導電N型反型層(即，溝道區(qū))時，發(fā)生接通。反型層將N型源極區(qū)連接到N型漏極區(qū)，并允許這些區(qū)之間的多數(shù)載流子傳導。

在溝槽MOSFET器件中，柵極電極形成在溝槽中，該溝槽從半導體材料(也可稱為半導體區(qū))諸如硅的主表面向下(例如，豎直向下)延伸。另外，屏蔽電極可形成在溝槽中的柵極電極下方(并且經(jīng)由電極間電介質(zhì)絕緣)。溝槽MOSFET器件中的電流流動主要是豎直的(例如，在N摻雜漂移區(qū)中)，并且由此，器件單元可以更密集地封裝。器件單元可例如包括溝槽，該溝槽包含柵極電極和鄰接的臺面，該臺面包含器件的漏極區(qū)、源極區(qū)、體區(qū)和溝道區(qū)。示例性溝槽MOSFET器件可包括數(shù)百或數(shù)千個器件單元的陣列(每個器件單元包括溝槽和鄰接的臺面)。器件單元在本文中可稱為溝槽-臺面單元，因為每個器件單元在幾何上包括溝槽和臺面(或兩個半臺面)結構。