半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体器件及其制造方法。半导体器件包含在半导体主体的第一区域中的垂直IGFET，垂直IGFET具有在主体区带和漏电极之间的漂移区带，漂移区带具有第一导电性类型的垂直的掺杂剂分布，所述分布是第一掺杂剂分布和第二掺杂剂分布的叠加，所述第一掺杂剂分布随着增加与漏电极的距离而下降并且在邻近漏电极的第一区带中主导垂直的掺杂剂分布，所述第二掺杂剂分布是展宽的峰掺杂剂分布并且在邻近主体区带的第二区带中主导垂直的掺杂剂分布。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。半导体器件包含在半导体主体的第一区域中的垂直IGFET，垂直IGFET具有在主体区带和漏电极之间的漂移区带，漂移区带具有第一导电性类型的垂直的掺杂剂分布，所述分布是第一掺杂剂分布和第二掺杂剂分布的叠加，所述第一掺杂剂分布随着增加与漏电极的距离而下降并且在邻近漏电极的第一区带中主导垂直的掺杂剂分布，所述第二掺杂剂分布是展宽的峰掺杂剂分布并且在邻近主体区带的第二区带中主导垂直的掺杂剂分布。【专利说明】
技术介绍
半导体技术的一个应用领域是带有各种传感器和保护功能的功率开关。这已被证明有利于将垂直绝缘栅场效应晶体管(IGFET)(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))与进一步的半导体部件一起集成在一个功率芯片中。进一步的半导体部件可以是双极半导体器件或传感器结构(像温度传感器或电流传感器)。所期望的是当将垂直绝缘栅场效应晶体管(像金属氧化物场效应晶体管)与进一步的半导体部件集成在一起时改进灵活性。
技术实现思路
依据半导体器件的实施例，半导体器件包括在半导体主体的第一区域中的垂直IGFET0垂直IGFET具有在主体区带和漏电极之间的漂移区带。漂移区带具有第一导电性类型的垂直的掺杂剂分布(profile)，所述分布是第一掺杂剂分布(随着增加与漏电极的距离而下降并且在邻近漏电极的第一区带中主导垂直的掺杂剂分布)和第二掺杂剂分布(是展宽的峰掺杂剂分布并且在邻近主体区带的第二区带中主导垂直的掺杂剂分布)的叠加。半导体器件进一步包含在半导体主体的第二区域中形成的进一步的半导体部件，其中漂移区带的第二掺杂剂分布在第二区域中不存在。 依据半导体器件的另一个实施例，半导体器件包括第一导电性类型的半导体衬底，具有第一区域和第二区域。半导体器件进一步包含在半导体衬底上的半导体层结构，具有第一导电性类型的垂直的掺杂剂分布，所述分布是第一掺杂剂分布(随着增加与半导体衬底的距离而下降)和第二掺杂剂分布(是在半导体衬底的第一区域中选择性地形成的展宽的峰掺杂剂分布)的叠加。半导体器件进一步包含在第一区域中的半导体层结构中形成的沟槽。 依据制造半导体器件的方法的实施例，方法包括在具有连续的第一区域和第二区域的第一导电性类型的半导体衬底上形成第一半导体层。方法进一步包含将第一导电性类型的掺杂剂引入第一半导体层的连续的第一区域中。方法进一步包含在第一半导体层上形成第二半导体层。方法进一步包含在连续的第一区域中的第二半导体层中形成沟槽。 通过阅读下面的详细描述并且通过查看附图，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。 【专利附图】【附图说明】 附图被包含以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图被结合在说明书中且构成说明书的一部分。附图图解本专利技术的实施例并且与描述一起用来解释本专利技术的原理。本专利技术的其它实施例以及许多预期的优点将容易被意识到，因为通过参照下面详细的描述它们变得更好理解。附图的元件不一定是相对于彼此成比例的。相同的参考数字指代相应的类似部件。 图1是依据实施例的半导体器件的部分的示意性的横截面视图。 图2A和2B是图解净掺杂剂浓度与半导体器件深度关系的图。 图3到6是图解依据实施例的制造半导体器件的方法的示意性的横截面视图。 图7是图解依据实施例的半导体主体的第一区域和第二区域中特定掺杂剂浓度与深度的关系的图。 图8是图解依据实施例的热扩散工艺的半导体主体的横截面视图。 图9是图解依据实施例的在热扩散工艺之后半导体主体的第一区域和第二区域中特定掺杂剂浓度与深度的关系的图。 图10到11是图解依据实施例的制造半导体器件的方法的横截面视图。 【具体实施方式】 在下面的详细描述中，对附图进行参考，附图形成本文的一部分，并且在附图中通过图解的方式示出在其中可实践本专利技术的特定实施例。要被理解的是可以使用其它实施例并且可以进行结构或逻辑的变化而不脱离本专利技术的范围。比如用于一个实施例而图解或描述的特征能够被用在其它实施例上或与其它实施例一起使用以产生又一个实施例。意图是本专利技术包含这样的修改和变更。使用特定的语言来描述示例，其不应该被解释为限制所附权利要求书的范围。附图没有成比例并且仅为了图解的目的。为清楚起见，如果没有另外陈述，在不同的附图中相应的元件已经由相同的参考标号指出。 术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放的，并且术语表明陈述的结构、元件或特征的存在，但不排除附加的元件或特征。 术语“接连地”，“连续地”等表明元件松散排序，不排除在顺序的元件之间中安置的附加的元件。 冠词“一(a)”，“一个(an)”和“该(the) ”意图于包含复数以及单数，除非上下文另外清楚地指出。 在该说明书中，η型或η掺杂的可以指的是第一导电性类型而P型或P掺杂的被指的是第二导电性类型。半导体器件能够用相对的掺杂关系被形成从而第一导电性类型能够是P掺杂的并且第二导电性类型能够是η掺杂的。此外，一些附图通过邻近掺杂类型指示或者“ + ”图解了相对的掺杂浓度。比如，“η_”表示掺杂浓度低于“η”掺杂区的掺杂浓度，而“η+”掺杂区具有比“η”掺杂区更大的掺杂浓度。然而指示相对的掺杂浓度不表示相同的相对掺杂浓度的掺杂区具有相同的绝对掺杂浓度，除非另外陈述。比如，两个不同的η.区能够具有不同的绝对掺杂浓度。这也适用于比如η.和ρ+区。 第一导电性类型可以η型或P型，只要第二导电性类型是互补的。 术语“电连接的”描述在电连接的元件之间的永久的低欧姆连接，比如涉及的元件之间的直接接触或经由金属和/或高掺杂的半导体的低欧姆连接。 要被理解的是，本文描述的各种实施例的特征可以彼此组合，除非另外特别说明。 图1示出了依据实施例的半导体器件100的部分的示意性的横截面视图。半导体器件100包含半导体主体200。半导体主体200包含半导体材料，比如硅Si，碳化硅SiC，锗Ge，锗化硅SiGe，氮化镓GaN或砷化镓GaAs。半导体主体200可以包含具有一个或多个半导体层(例如，在半导体衬底210上的(一个或多个)外延层)的半导体层结构220。在图解的部分的之外，半导体主体200可以包含其它，比如，进一步掺杂和不掺杂的段，半导体层，绝缘和传导结构。 半导体主体200具有第一表面202和与第一表面202相对的第二表面204。半导体器件100可以包含带有至少一个垂直IGFET 310的第一区域300和带有至少一个进一步半导体部件410的第二区域400。 垂直IGFET 310包含从第一表面202以垂直方向延伸进半导体主体200的沟槽312。如在说明书中使用的术语“垂直的”意图于描述被布置成垂直于半导体主体200的第一表面202的定向。沟槽312形成在上部分带有栅电介质结构314(例如,在半导体主体200中邻接半导体层结构220的栅氧化物结构)。栅电介质结构314合并进场电介质结构316 (例如，在沟槽312的下部分中的场氧化物结构)。邻近第二区域400设置的终止沟槽312'不包括栅电介质，并且同样地用于垂直IGFET 310的边缘终止。沟槽312用电极结构318填充。电极结构318在沟槽312下部分中用作场电极，并且作为栅电极用于控制在沟槽312上部分中的垂直IGFET 31本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：垂直IGFET，在半导体主体的第一区域中，垂直IGFET具有在主体区带和漏电极之间的漂移区带，漂移区带具有第一导电性类型的垂直的掺杂剂分布，所述分布是第一掺杂剂分布和第二掺杂剂分布的叠加，所述第一掺杂剂分布随着增加与漏电极的距离而下降并且在邻近漏电极的第一区带中主导垂直的掺杂剂分布，所述第二掺杂剂分布是展宽的峰掺杂剂分布并且在邻近主体区带的第二区带中主导垂直的掺杂剂分布；以及进一步半导体部件，在半导体主体的第二区域中形成，其中漂移区带的第二掺杂剂分布在第二区域中不存在。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·布兰德尔，M·聪德尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE