具有多分支栅极接触结构的半导体器件制造技术

根据半导体器件的实施例，该半导体器件包括：第一有源单元区，其包括第一多个平行栅极沟槽；第二有源单元区，其包括第二多个平行栅极沟槽；以及在第一和第二有源单元区上方的金属化层。金属化层包括：第一部分，其与第一和第二有源单元区中的多个平行栅极沟槽之间的半导体台面区接触；以及围绕第一部分的第二部分。金属化层的第二部分沿第一方向接触第一多个栅极沟槽，并沿不同于第一方向的第二方向接触第二多个栅极沟槽。

【技术实现步骤摘要】
具有多分支栅极接触结构的半导体器件
技术介绍
功率场效应晶体管（FET）器件包括具有栅极沟槽的多个单元（有源器件）区。栅极沟槽可以成组布置，这些组彼此正交纵向（lengthwise）延伸，以减小每个管芯（芯片）内以及跨用于制造管芯的晶片的应力。然而，以正交的方式布置各组栅极沟槽使栅极接触结构复杂化。因此，需要用于功率FET器件的改进的栅极接触结构。
技术实现思路
根据半导体器件的实施例，该半导体器件包括：第一组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在第一方向上平行地纵向延伸，第一组栅极沟槽中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与之电隔离的栅极电极；第二组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在与第一方向横切（transverse）的第二方向上平行地纵向延伸，第二组栅极沟槽中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与之电隔离的栅极电极；以及第一金属化层，其覆盖半导体衬底，并且包括源极接触结构和与该源极接触结构电隔离的栅极接触结构。第一组栅极沟槽的栅极电极在同一端处电连接到栅极接触结构的第一分支，其在与第一方向正交的方向上纵向延伸。第二组栅极沟槽的栅极电极在同一端处由栅极接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n第一组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在第一方向上平行地纵向延伸，第一组中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与场电极电隔离的栅极电极；/n第二组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在与第一方向横切的第二方向上平行地纵向延伸，第二组中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与场电极电隔离的栅极电极；和/n第一金属化层，其覆盖半导体衬底，并且包括源极接触结构和与源极接触结构电隔离的栅极接触结构，/n其中，第一组栅极沟槽的栅极电极在同一端处电连接到栅极接触结构的第一分支，所述栅极接触结构的第一分支在与第一方向正交的方向上纵向延伸，/n其中，第二组栅极沟槽的栅极电极在同一端处由栅极接触...

【技术特征摘要】
20190506 US 16/4040051.一种半导体器件，包括：
第一组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在第一方向上平行地纵向延伸，第一组中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与场电极电隔离的栅极电极；
第二组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并在与第一方向横切的第二方向上平行地纵向延伸，第二组中的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与场电极电隔离的栅极电极；和
第一金属化层，其覆盖半导体衬底，并且包括源极接触结构和与源极接触结构电隔离的栅极接触结构，
其中，第一组栅极沟槽的栅极电极在同一端处电连接到栅极接触结构的第一分支，所述栅极接触结构的第一分支在与第一方向正交的方向上纵向延伸，
其中，第二组栅极沟槽的栅极电极在同一端处由栅极接触结构的第二分支电连接，所述栅极接触结构的第二分支在与第二方向正交的方向上纵向延伸，
其中，第一组栅极沟槽的场电极在相对端处电连接到源极接触结构，第一组的栅极电极从所述相对端电连接到栅极接触结构的第一分支，
其中，第二组栅极沟槽的场电极在相对端处电连接到源极接触结构，第二组的栅极电极从所述相对端电连接到栅极接触结构的第二分支。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一金属化层通过绝缘层与半导体衬底分开，其中第一组栅极沟槽的栅极电极通过延伸穿过绝缘层的第一接触开口电连接到栅极接触结构的第一分支，其中第二组栅极沟槽的栅极电极通过延伸穿过绝缘层的第二接触开口电连接到栅极接触结构的第二分支，其中第一组栅极沟槽的场电极通过延伸穿过绝缘层的第三接触开口电连接到源极接触结构，并且其中第二组栅极沟槽的场电极通过延伸穿过绝缘层的第四接触开口电连接到源极接触结构。


3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，栅极接触结构的第一分支在第一组栅极沟槽和第二组栅极沟槽之间延伸，其中栅极接触结构的第一分支被附加绝缘层覆盖，并且其中与第一金属化层的源极接触结构接触的顶部金属层通过附加绝缘层与栅极接触结构的第一分支分开。


4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，栅极接触结构不间断并且形成闭环，并且其中栅极接触结构的第一分支和第二分支联接在一起。


5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一方向与所述第二方向正交。


6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一金属化层包括连接到栅极接触结构的栅极垫，并且其中第一组栅极沟槽比第二组沟槽更长并且与栅极垫横向地重叠。


7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括传感器，所述传感器在第一组沟槽与第二组沟槽之间形成在半导体衬底中。


8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
第三组栅极沟槽，其形成在半导体衬底中并且在第二方向上平行地纵向延伸，第三组的每个栅极沟槽包括在场电极上方并与场电极电隔离的栅极电极，
其中第一方向与第二方向正交，
其中第三组栅极沟槽与第二组栅极沟槽相邻，
其中第三组栅极沟槽短于第二组栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：M曾德尔，S米斯林格，T奥斯特曼，ACG伍德，
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