[發(fā)明專利]半導(dǎo)體晶體管器件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010630300.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN112186039A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.法伊爾
• 申請（專利權(quán)）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;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;申屠偉進

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶體管器件（1），具有：源極區(qū)（2）；本體區(qū)（3），其包括豎直溝道區(qū)（3.1）；漏極區(qū)（4）；柵極區(qū)（6），其側(cè)向位于溝道區(qū)（3.1）的旁邊；通過摻雜形成的本體接觸區(qū)（7）；擴散阻擋層（20.1）；以及由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電區(qū)（8），其中本體接觸區(qū)（7）電接觸本體區(qū)（3），擴散阻擋層（20.1）布置在其之間，并且其中本體接觸區(qū)（7）的摻雜與本體區(qū)（3）的摻雜相比具有相同的導(dǎo)電類型但是具有更高的濃度，并且其中導(dǎo)電區(qū)（8）具有接觸區(qū)（8.1），其形成與本體接觸區(qū)（7）的電接觸，導(dǎo)電區(qū)（8）的接觸區(qū)（8.1）豎直布置在溝道區(qū)（3.1）的上端（25.1）上方。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶體管器件，包括形成在本體區(qū)中的豎直溝道區(qū)和側(cè)向位于該溝道區(qū)旁邊的柵極區(qū)。

背景技術(shù)

在豎直場效應(yīng)晶體管中，在本體區(qū)中形成豎直溝道區(qū)。側(cè)向地在旁邊布置柵極區(qū)，其包括柵極層間電介質(zhì)和柵電極。在該溝道區(qū)中，形成或能夠形成電連接源極區(qū)和漏極區(qū)的溝道，其能夠通過向柵電極施加電壓來控制。為了避免浮體區(qū)，其被電接觸。例如，可以將本體區(qū)短路到源極區(qū)，以消除本征寄生npn晶體管，特別是在功率器件中。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種具有改進特性的豎直晶體管器件以及制造這種器件的方法。

該目的是通過權(quán)利要求1的器件來實現(xiàn)的，此外，其還通過權(quán)利要求10的方法來實現(xiàn)。器件包括通過與本體區(qū)相同的導(dǎo)電類型但具有更高濃度的摻雜而形成的本體接觸區(qū)。本體區(qū)可以經(jīng)由本體接觸區(qū)電接觸，其中擴散阻擋層布置在這些區(qū)之間。這可以限制高劑量注入的外擴散，從而允許例如本體接觸區(qū)相對于本體區(qū)的比較精確的定位，例如靠近溝道區(qū)。這可以在器件特性方面是有利的，詳細(xì)參見下文。

此外，器件包括由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電區(qū)，所述導(dǎo)電材料例如金屬材料填充物，例如鎢插塞。經(jīng)由導(dǎo)電區(qū)的接觸區(qū)，形成與本體接觸區(qū)的電接觸。該接觸區(qū)豎直地布置在溝道區(qū)的上端上方。簡單地說，導(dǎo)電區(qū)布置在本體接觸區(qū)上方并且不向下延伸到本體區(qū)中。反之亦然，布置在導(dǎo)電區(qū)下方的本體接觸區(qū)可以具有一定豎直延伸，例如至少豎直溝道區(qū)的高度。這可以例如在導(dǎo)電區(qū)和本體接觸區(qū)之間的接觸形成方面是有利的，即允許可靠的接觸同時避免泄漏，詳細(xì)參見下文。

在本說明書和從屬權(quán)利要求中提供了進一步的實施例和特征。其中，各個特征將獨立于特定權(quán)利要求類別而被公開，本公開涉及裝置和器件方面，而且還涉及方法和使用方面。例如，如果描述了以特定方式制造的器件，則這也是相應(yīng)制造工藝的公開，反之亦然?？偟膩碚f，本申請的思想是提供一種半導(dǎo)體器件，特別是場效應(yīng)晶體管，其中本體接觸區(qū)具有比本體區(qū)更高的摻雜濃度，本體接觸區(qū)由包括一個或多個擴散阻擋層的擴散阻擋結(jié)構(gòu)限定。

器件的源極區(qū)和漏極區(qū)是第一導(dǎo)電類型，本體區(qū)和本體接觸區(qū)是與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型。作為功率器件，晶體管可以包括豎直地在本體區(qū)和漏極區(qū)之間的漂移區(qū)，其中漂移區(qū)具有與漏極區(qū)相同的第一導(dǎo)電類型，但是具有比漏極區(qū)更低的摻雜。在所示的實施例中，第一導(dǎo)電類型是n型，而第二導(dǎo)電類型是p型。本體接觸區(qū)中的摻雜劑濃度可以顯著大于本體區(qū)中的摻雜劑濃度，例如大于至少一個數(shù)量級，典型值例如為2-3個數(shù)量級。本體接觸區(qū)中的摻雜濃度例如可以是至少1E19 cm3，特別是至少5E19 cm3或1E20 cm3，其中可能的上限例如是1E21 cm3或5E20 cm3。

如上所述，導(dǎo)電區(qū)可以例如是金屬材料填充物。這種填充物可以沉積到接觸孔中，該接觸孔蝕刻到覆蓋本體接觸區(qū)的層間電介質(zhì)中，參見下文。在其豎直延伸之上，導(dǎo)電區(qū)可以由相同的連續(xù)材料（大塊材料）形成，例如，作為鎢插塞。導(dǎo)電區(qū)的大塊材料形成接觸區(qū)，即在導(dǎo)電區(qū)的下端處。特別地，鎢插塞的下端可以形成接觸區(qū)。接觸區(qū)形成朝向本體接觸區(qū)的電接觸，它不必直接相鄰地擱置在本體接觸區(qū)上。為了確保低歐姆接觸，例如可以在其之間布置硅化物層。然而，接觸區(qū)和本體接觸區(qū)之間的豎直距離將保持相當(dāng)小，可能的上限例如不大于100 nm、80 nm、60 nm或30 nm（下限例如至少為5 nm或10nm）。