在沟槽中具有控制端场板结构的晶体管装置制造方法及图纸

本公开涉及在沟槽中具有控制端场板结构的晶体管装置。一种晶体管装置包括位于半导体材料的沟槽中的导电结构。所述导电结构位于相比所述沟槽的第二侧壁更靠近所述沟槽的第一侧壁。所述导电结构充当晶体管的控制端和场板。在所述沟槽中所述导电结构充当晶体管的控制端的第一位置处，所述导电结构通过位于所述导电结构与沟槽侧壁之间的电介质而位于与所述沟槽侧壁相距第一横向距离。在所述沟槽中所述导电结构充当场板的第二位置处，所述导电结构通过位于所述导电结构与所述沟槽侧壁之间的电介质而位于与所述沟槽侧壁相距第二横向距离。所述第二横向距离大于所述第一横向距离。

【技术实现步骤摘要】
在沟槽中具有控制端场板结构的晶体管装置
本专利技术总体上涉及晶体管装置，并且更具体地说，涉及在沟槽中具有控制端-场板结构的晶体管装置。
技术介绍
一些类型的晶体管包括位于衬底的沟槽中的晶体管结构。例如，一些类型的晶体管包括位于沟槽中的栅极结构。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种晶体管装置，包括：衬底，所述衬底具有在所述衬底的半导体材料中延伸到第一深度的沟槽，所述沟槽具有由半导体材料构成的第一竖直分量侧壁和与所述第一竖直分量侧壁相对的由半导体材料构成的第二竖直分量侧壁；导电结构，所述导电结构以相比所述第二竖直分量侧壁更靠近所述第一竖直分量侧壁的方式至少部分地位于所述沟槽中，所述导电结构通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第一部分横向分离第一横向距离并且通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第二部分横向分离第二横向距离，其中所述第一横向距离小于所述第二横向距离，其中所述导电结构充当晶体管的控制端和所述晶体管的场板；其中所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分包括所述晶体管的沟道区，并且所述第一竖直分量侧壁的所述第二部分不包括所述晶体管的沟道区。在一个或多个实施例中，将所述第一部分与所述导电结构分离的所述电介质包括具有第一厚度的介电层，其中将所述第二部分与所述导电结构分离的所述电介质包括具有第二厚度的第二介电层，其中所述第一厚度小于所述第二厚度。在一个或多个实施例中，所述晶体管包括漏极区，所述漏极区以与所述第二竖直分量侧壁横向相邻的方式位于所述半导体材料中。<br>在一个或多个实施例中，所述漏极区位于所述半导体材料的顶表面处。在一个或多个实施例中，所述晶体管装置进一步包括所述晶体管的延伸漏极区，所述延伸漏极区包括位于所述沟槽正下方的部分。在一个或多个实施例中，所述导电结构通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第一部分横向分离第三横向距离并且通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第二部分横向分离第四横向距离，其中所述第三横向距离大于所述第一横向距离并且所述第四横向距离大于所述第二横向距离；所述第二竖直分量侧壁的所述第一部分处于所述沟槽的与所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分相对的一侧上；所述第二竖直分量侧壁的所述第二部分处于所述沟槽的与所述第一竖直分量侧壁的所述第二部分相对的一侧上。在一个或多个实施例中，所述晶体管装置进一步包括所述晶体管的漏极区，所述漏极区位于所述沟槽正下方。在一个或多个实施例中，所述晶体管装置进一步包括：第二导电结构，所述第二导电结构以相比所述第一竖直分量侧壁更靠近所述第二竖直分量侧壁的方式至少部分地位于所述沟槽中，所述第二导电结构通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第一部分横向分离第三横向距离并且通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第二部分横向分离第四横向距离，其中所述第三横向距离小于所述第四横向距离，其中所述导电结构充当第二晶体管的控制端和所述第二晶体管的场板，其中所述第二导电结构在所述沟槽中通过电介质与所述第一导电结构横向分离；其中所述第二竖直分量侧壁的所述第一部分包括所述第二晶体管的第二沟道区，并且所述第二竖直分量侧壁的所述第二部分不包括所述第二晶体管的沟道区，所述第二沟道区处于所述沟槽的与所述晶体管的所述沟道区相对的一侧上。在一个或多个实施例中，所述晶体管装置进一步包括所述晶体管和所述第二晶体管的共用漏极区，所述共用漏极区包括位于所述沟槽正下方的部分。在一个或多个实施例中，第一阱区位于所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分中，并且第二阱区位于所述第二竖直分量侧壁的第一部分中，其中所述第一阱区和所述第二阱区中的每一个阱区包括具有第一类型的净电导率掺杂的部分，所述漏极区包括处于第一浓度的第二类型的净电导率的部分，其中第三区位于所述第一阱区与所述漏极区之间，并且第四区位于所述第二阱区与所述漏极区之间，所述第三区和所述第四区各自具有处于第二浓度的所述第二类型的净电导率，所述第二浓度小于所述第一浓度。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于制造晶体管装置的方法，包括：在衬底的半导体材料中形成第一沟槽；在所述第一沟槽的侧壁上形成至少一个侧壁间隔物；通过蚀刻穿过由来自所述第一沟槽的所述至少一个侧壁间隔物限定的开口，在所述半导体材料中形成第二沟槽；沿所述第二沟槽的侧壁形成介电材料层；在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成第一导电结构，所述第一导电结构通过电介质与所述第一沟槽的第一竖直分量侧壁横向分离第一距离并且通过包括所述介电材料层的电介质与所述第二沟槽的第一竖直分量侧壁横向分离第二距离，所述第二距离大于所述第一距离，所述第一沟槽的所述第一竖直分量侧壁和所述第二沟槽的所述第一竖直分量侧壁处于所述第一沟槽和所述第二沟槽中的每一个沟槽的同一侧上；在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成第二导电结构，所述第二导电结构通过电介质与所述第一沟槽的第二竖直分量侧壁横向分离第三距离并且通过包括所述介电材料层的电介质与所述第二沟槽的第二竖直分量侧壁横向分离第四距离，所述第四距离大于所述第三距离，其中所述第一导电结构和所述第二导电结构通过电介质在所述第一沟槽和所述第二沟槽中彼此横向分离，其中所述第一沟槽的所述第一竖直分量侧壁是与所述第一沟槽的所述第二竖直分量侧壁相对的侧壁，其中所述第二沟槽的所述第一竖直分量侧壁是与所述第二沟槽的所述第二竖直分量侧壁相对的侧壁；至少沿晶体管的所述第一沟槽的所述第一竖直分量侧壁的一部分形成晶体管的沟道区，其中所述沟道区不位于沿所述第二沟槽的与所述第一导电结构横向相邻的所述第一竖直分量侧壁；其中所述第一导电结构充当所述晶体管的控制端和所述晶体管的场板。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：在所述半导体材料中在处于所述第一沟槽的与所述第一竖直分量侧壁相对的一侧上的位置处形成所述晶体管的漏极区。在一个或多个实施例中，所述晶体管的延伸漏极区位于沿所述第二沟槽的侧壁并且在所述第二沟槽正下方。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：沿所述第一沟槽的所述第一竖直分量侧壁在所述沟道区上方形成源极区。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：在形成所述第二沟槽之后，从所述第一沟槽的侧壁移除所述至少一个侧壁间隔物；在所述移除之后，在所述第一沟槽的所述侧壁上形成第二介电材料层；其中所述第一导电结构通过包括所述第二介电材料层的电介质与所述第一沟槽的所述第一竖直分量侧壁横向分离。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：至少沿所述第一沟槽的所述第二竖直分量侧壁的一部分形成第二晶体管的第二沟道区，其中所述第二沟道区不位于沿所述第二沟槽的与所述第二导电结构横向相邻的所述第二竖直分量侧壁；其中所述第二导电结构充当所述第二晶体管的控制端和所述第二晶体管的场板。在一个或多个实施例中，所述晶体管和所述第二晶体管的虚拟漏极位于所述第二沟槽正下方。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体管装置，其特征在于，包括：/n衬底，所述衬底具有在所述衬底的半导体材料中延伸到第一深度的沟槽，所述沟槽具有由半导体材料构成的第一竖直分量侧壁和与所述第一竖直分量侧壁相对的由半导体材料构成的第二竖直分量侧壁；/n导电结构，所述导电结构以相比所述第二竖直分量侧壁更靠近所述第一竖直分量侧壁的方式至少部分地位于所述沟槽中，所述导电结构通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第一部分横向分离第一横向距离并且通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第二部分横向分离第二横向距离，其中所述第一横向距离小于所述第二横向距离，其中所述导电结构充当晶体管的控制端和所述晶体管的场板；/n其中所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分包括所述晶体管的沟道区，并且所述第一竖直分量侧壁的所述第二部分不包括所述晶体管的沟道区。/n

【技术特征摘要】
20180925 US 16/141,6741.一种晶体管装置，其特征在于，包括：
衬底，所述衬底具有在所述衬底的半导体材料中延伸到第一深度的沟槽，所述沟槽具有由半导体材料构成的第一竖直分量侧壁和与所述第一竖直分量侧壁相对的由半导体材料构成的第二竖直分量侧壁；
导电结构，所述导电结构以相比所述第二竖直分量侧壁更靠近所述第一竖直分量侧壁的方式至少部分地位于所述沟槽中，所述导电结构通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第一部分横向分离第一横向距离并且通过电介质与所述第一竖直分量侧壁的第二部分横向分离第二横向距离，其中所述第一横向距离小于所述第二横向距离，其中所述导电结构充当晶体管的控制端和所述晶体管的场板；
其中所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分包括所述晶体管的沟道区，并且所述第一竖直分量侧壁的所述第二部分不包括所述晶体管的沟道区。


2.根据权利要求1所述的晶体管装置，其特征在于，将所述第一部分与所述导电结构分离的所述电介质包括具有第一厚度的介电层，其中将所述第二部分与所述导电结构分离的所述电介质包括具有第二厚度的第二介电层，其中所述第一厚度小于所述第二厚度。


3.根据权利要求1所述的晶体管装置，其特征在于，所述晶体管包括漏极区，所述漏极区以与所述第二竖直分量侧壁横向相邻的方式位于所述半导体材料中。


4.根据权利要求3所述的晶体管装置，其特征在于，所述漏极区位于所述半导体材料的顶表面处。


5.根据权利要求3所述的晶体管装置，其特征在于，进一步包括所述晶体管的延伸漏极区，所述延伸漏极区包括位于所述沟槽正下方的部分。


6.根据权利要求1所述的晶体管装置，其特征在于：
所述导电结构通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第一部分横向分离第三横向距离并且通过电介质与所述第二竖直分量侧壁的第二部分横向分离第四横向距离，其中所述第三横向距离大于所述第一横向距离并且所述第四横向距离大于所述第二横向距离；
所述第二竖直分量侧壁的所述第一部分处于所述沟槽的与所述第一竖直分量侧壁的所述第一部分相对的一侧上；
所述第二竖直分量侧壁的所述第二部分处于所述沟槽的与所述第一竖直分量侧壁的所述第二部分相对的一侧上。


7.根据权利要求1所述的晶体管装置，其特征在于，进一步包括所述晶体管的漏极区，所述漏极区位于所述沟槽正下方。


8.根据权利要求1所述的晶体管装置，其特征在于，进一步包括：
第二导电结构，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·格罗特，L·拉蒂克，S·R·梅霍特拉，T·TM·托马斯，M·E·吉普森，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US