具有LOCOS沟槽的半导体器件制造技术

一种栅极控制的半导体器件，包括：第一导电类型的集电极区；设置于所述集电极区之上的第二导电类型的漂移区；设置于所述漂移区之上的第一导电类型的主体区；第二导电类型的至少一个第一接触区，所述至少一个第一接触区设置于所述主体区上方，并且与所述主体区相比，具有更高的掺杂浓度。所述器件还包括第一导电类型的至少一个第二接触区，所述至少一个第二接触区设置成与所述至少一个第一接触区横向相邻，所述至少一个第二接触区比所述主体区具有更高的掺杂浓度。所述器件还包括从表面延伸到所述漂移区中的至少一个有源沟槽，其中，所述至少一个第一接触区邻接所述至少一个有源沟槽，使得在使用中，沿着所述至少一个有源沟槽并在所述主体区内形成沟道区。所述至少一个有源沟槽包括：两个垂直侧壁以及所述两个垂直侧壁之间的底表面；以及沿着所述垂直侧壁和所述底表面的绝缘层，其中，沿着至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度；从所述表面延伸到所述漂移区中的至少一个辅助沟槽。所述至少一个辅助沟槽包括：两个垂直侧壁以及所述两个垂直侧壁之间的底表面；以及沿着所述垂直侧壁和所述底表面的绝缘层，其中，沿着至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括恒定的厚度。

Semiconductor devices with LOCOS grooves

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有LOCOS沟槽的半导体器件
本公开涉及一种在选择性沟槽底部和/或垂直侧壁上具有厚氧化物的半导体器件。
技术介绍
功率半导体器件通常用作开关，因为他们在导通和关断状态下操作。在导通状态下，器件可以传导大电流，并且希望减少导电损耗。在关断状态下，器件可以承受很少或没有电流通过的系统最大电压。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)具有金属氧化物半导体(MOS)栅极驱动与双极型晶体管中发现的高电流密度相结合的优势。双极型晶体管利用多数和少数载流子的导电。这意味着双极型晶体管具有高密度的载流子。这种高电荷水平减少了导通状态导电损耗(VCE(ON))，但增加了关断损耗(EOFF)和开关时间。先前的器件通过LOCOS仅在沟槽壁的下部包括厚氧化物，如US7,303,961中所示。此外，形成厚氧化物的方法导致在沟槽之间的器件的台面区之间也形成厚氧化物。台面区中的厚氧化物可能会阻止源极区的形成。然而，在LOCOS步骤之后去除厚氧化物是复杂的、昂贵的，并且导致制造良率损耗。如US2009/0114966中所示，离子注入损伤先前已被用于生产沿着一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅极控制的半导体器件，包括：/n第一导电类型的集电极区；/n设置于所述集电极区之上的第二导电类型的漂移区；/n设置于所述漂移区之上的第一导电类型的主体区；/n第二导电类型的至少一个第一接触区，所述至少一个第一接触区设置于所述主体区上方，并且与所述主体区相比，具有更高的掺杂浓度；/n第一导电类型的至少一个第二接触区，所述至少一个第二接触区设置成与所述至少一个第一接触区横向相邻，所述至少一个第二接触区比所述主体区具有更高的掺杂浓度；/n从表面延伸到所述漂移区中的至少一个有源沟槽，其中，所述至少一个第一接触区邻接所述至少一个有源沟槽，使得在使用中，沿着所述至少一个有源沟槽并在所述主体区内形成...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170525 GB PCT/GB2017/0514921.一种栅极控制的半导体器件，包括：
第一导电类型的集电极区；
设置于所述集电极区之上的第二导电类型的漂移区；
设置于所述漂移区之上的第一导电类型的主体区；
第二导电类型的至少一个第一接触区，所述至少一个第一接触区设置于所述主体区上方，并且与所述主体区相比，具有更高的掺杂浓度；
第一导电类型的至少一个第二接触区，所述至少一个第二接触区设置成与所述至少一个第一接触区横向相邻，所述至少一个第二接触区比所述主体区具有更高的掺杂浓度；
从表面延伸到所述漂移区中的至少一个有源沟槽，其中，所述至少一个第一接触区邻接所述至少一个有源沟槽，使得在使用中，沿着所述至少一个有源沟槽并在所述主体区内形成沟道区，并且
其中，所述至少一个有源沟槽包括：
两个垂直侧壁以及所述两个垂直侧壁之间的底表面；以及
沿着所述垂直侧壁和所述底表面的绝缘层，其中，沿着至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度；从所述表面延伸到所述漂移区中的至少一个辅助沟槽，并且其中，所述至少一个辅助沟槽包括：
两个垂直侧壁以及所述两个垂直侧壁之间的底表面；以及
沿着所述垂直侧壁和所述底表面的绝缘层，其中，沿着至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括恒定的厚度。


2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述器件被配置为使得所述至少一个辅助沟槽被偏置在地电位。


3.根据权利要求1或2中的任一项所述的器件，其中，与沿着所述至少一个有源沟槽的所述沟道区的所述绝缘层的厚度相比，沿着所述辅助沟槽的所述至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括更大的厚度。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的器件，其中，在所述至少一个有源沟槽中，沿着两个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度。


5.根据权利要求1至3中的任一项所述的器件，其中，在所述至少一个有源沟槽中，沿着一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度，并且沿着另一个垂直侧壁的所述绝缘层包括恒定的厚度。


6.根据权利要求1至3中的任一项所述的器件，其中，所述至少一个有源沟槽的每个垂直侧壁包括上部和下部。


7.根据权利要求6所述的器件，其中，沿着所述下部的所述绝缘层的厚度大于沿着每个垂直侧壁的所述上部的所述绝缘层的厚度。


8.根据权利要求6所述的器件，其中，沿着所述下部的所述绝缘层的厚度大于沿着一个垂直侧壁的所述上部的所述绝缘层的厚度，并且其中，对于另一垂直侧壁，沿着所述下部和所述上部的所述绝缘层的厚度相同。


9.根据权利要求6至8中的任一项所述的器件，其中，沿着所述至少一个有源沟槽的所述底表面的所述绝缘层的厚度与沿着两个垂直侧壁的所述下部的所述绝缘层的厚度相同。


10.根据权利要求6至9中的任一项所述的器件，其中，所述沟道区沿着沿着所述上部的所述绝缘层形成。


11.根据权利要求6至10中的任一项所述的器件，其中，所述下部的垂直长度大于所述上部的垂直长度。


12.根据权利要求11所述的器件，其中，所述下部的垂直长度与所述上部的垂直长度之比等于或大于1。


13.根据前述权利要求中的任一项所述的器件，其中，在所述至少一个辅助沟槽中，沿着两个垂直侧壁的所述绝缘层包括恒定的厚度。


14.根据权利要求1至12中的任一项所述的器件，其中，在所述至少一个辅助沟槽中，沿着一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度，并且沿着另一个垂直侧壁的所述绝缘层包括所述恒定的厚度。


15.根据前述权利要求中的任一项所述的器件，还包括从所述表面延伸到所述漂移区中的发射极沟槽，并且其中，所述第二接触区邻接所述发射极沟槽。


16.根据权利要求15所述的器件，其中，所述发射极沟槽设置于两个有源沟槽之间。


17.根据权利要求15或16所述的器件，其中，所述器件被配置为使得所述发射极沟槽被偏置在地电位。


18.根据权利要求15至17中的任一项所述的器件，其中，所述发射极沟槽包括：
两个垂直侧壁和所述两个垂直侧壁之间的底表面，以及沿着所述垂直侧壁和所述底表面的绝缘层。


19.根据权利要求18所述的器件，其中，沿着至少一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度。


20.根据权利要求18或19所述的器件，其中，在所述发射极沟槽中，沿着两个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度。


21.根据权利要求18或19所述的器件，其中，在所述发射极沟槽中，沿着一个垂直侧壁的所述绝缘层包括不同的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：路德金·恩格文森，伊恩·德文尼，约翰·哈钦斯，
申请(专利权)人：丹尼克斯半导体有限公司，株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB