包括阱区的电子器件制造技术

技术编号:4017383 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种包括阱区的电子器件。包括集成电路的电子器件可包括隐埋传导区和覆盖在隐埋传导区上的半导体层,以及延伸通过半导体层并电连接到隐埋传导区的垂直传导结构。集成电路还可包括掺杂结构,该掺杂结构具有与隐埋传导区比较相反的传导类型、放置成与到半导体层的主表面相比更接近于相对的表面并电连接到隐埋传导区。集成电路还可包括阱区,该阱区包括半导体层的一部分,其中该部分覆盖在掺杂结构上并具有与掺杂结构比较更低的掺杂浓度。在其它实施方式中,掺杂结构可与隐埋传导区间隔开。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电子器件和形成电子器件的工艺,尤其是涉及包括绝缘阱区的电子器 件和形成其的工艺。
技术介绍
金属氧化物场效应晶体管(M0SFET)是一般类型的功率开关器件。M0SFET包括源 极区、漏极区、在源极区和漏极区之间延伸的沟道区、以及邻近沟道区设置的栅极结构。栅 极结构包括栅电极层,该栅电极层邻近沟道区布置,并由一薄介质层而与沟道区间隔开。当M0SFET在接通状态中时,电压施加到栅极结构以在源极区和漏极区之间形成 传导沟道区,这允许电流流经该器件。在截止状态中,施加到栅极结构的任何电压足够低, 使得传导沟道不形成,因而电流流动不出现。在截止状态期间,设备必须支持源极区和漏极 区之间的高电压。在特定的应用中,一对功率晶体管可用于允许输出在两个不同的电压之间转换。 输出可连接到高侧功率晶体管的源极和低侧功率晶体管的漏极。当高侧功率晶体管被启动 时,输出将处在相应于高侧功率晶体管的漏极上的电压的电压处,而当低侧功率晶体管被 启动时,输出将处在相应于低侧功率晶体管的源极的电压处。在特定的物理实施方式中,高 侧功率晶体管和低侧功率晶体管一般是在单独的晶粒上的分立的晶体管,这些晶粒通过焊 线或其它类似的互连而彼此互连。进一步地,这两个功率晶体管的控制电路在又一个单独 的晶粒上。互连增加了电子器件(包括高侧和低侧功率晶体管)的寄生特征,这是不希望 有的。附图说明实施方式作为例子示出且并不限制在附图中。图1包括工件的某些部分的横截面视图的图示,包括隐埋传导区、半导体层和隐 埋掺杂区。图2包括在形成另一半导体层和其它隐埋掺杂区之后图1的工件的部分的横截面 视图的图示。图3包括在形成又一半导体层以完成复合半导体层的形成之后图2的工件的部分 的横截面视图的图示。图4包括在形成注入式屏蔽层和在半导体层内的垂直掺杂区之后图3的工件的部 分的横截面视图的图示。图5包括在形成衬垫层、终止层、另一掩蔽层和在半导体层内的垂直掺杂区之后 图4的工件的部分的横截面视图的图示。图6包括在形成牺牲侧壁隔板、延伸通过半导体层的沟槽和绝缘侧壁隔板之后图 5的工件的部分的横截面视图的图示。图7包括在形成传导结构之后图6的工件的部分的横截面视图的图示。图8包括在形成传导插塞之后图7的工件的部分的横截面视图的图示。图9包括在形成绝缘层和图案化的传导层之后图8的工件的部分的横截面视图的 图示。图10包括在形成高侧功率晶体管和低侧功率晶体管之后图9的工件的部分的横 截面视图的图示。图11到15包括在如关于图1到9描述的一个或多个部分中形成示例性电子部件 之后图9的工件的部分的横截面视图的图示。图16包括根据可选实施方式在形成半导体层和在半导体层内的掺杂区之后图1 的工件的一部分的横截面视图的图示。图17包括根据可选实施方式在形成沟槽、传导结构和传导插塞之后图4的工件的 一部分的横截面视图的图示。图18包括根据可选实施方式在形成沟槽、掺杂半导体隔板、绝缘侧壁隔板和传导 结构之后图4的工件的一部分的横截面视图的图示。图19包括根据可选实施方式在形成沟槽和绝缘侧壁隔板之后图4的工件的一部 分的横截面视图的图示。图20包括根据可选实施方式在延伸沟槽并形成传导结构和传导插塞之后图18的 工件的一部分的横截面视图的图示。技术人员认识到,附图中的元件为了简单和清楚起见而示出,且不一定按比例绘 制。例如,附图中的一些元件的尺寸可相对于其它元件放大,以帮助提高对本专利技术的实施方 式的理解。具体实施例方式提供结合附图的下面的描述,以有助于理解这里公开的教导。下面的讨论将集中 于教导的特定的实现和实施方式。这种重点描述被提供以有助于描述教导,且不应被解释 为对教导的范围或应用性的限制。然而,在本申请中当然可利用其它教导。如这里使用的,相对于区或结构的术语“水平定向的,,和“垂直定向的,,指电流流 经这样的区或结构的主要方向。更具体地,电流可在垂直方向、水平方向或垂直和水平方向 的组合上流经区或结构。如果电流在垂直方向上或在其中垂直分量大于水平分量的方向的 组合上流经区或结构,则这样的区或结构将称为垂直定向的。类似地,如果电流在水平方向 上或在其中水平分量大于垂直分量的方向的组合上流经区或结构,则这样的区或结构将称 为水平定向的。术语“正常操作”和“正常操作状态”指电子部件或器件被设计来操作的条件。这 些条件可从数据表或其它关于电压、电流、电容、电阻或其它电子参数的其它信息获得。因 此,正常操作不包括完全超出其设计限制来操作电子部件或器件。术语“comprises(包括)”、“comprising(包括)”、“includes (包括),,、 “including(包括)”、“has (具有)”、“having(具有)”或其任何其它变形用来涵盖非排他 的包括。例如,包括一列特征的方法、物品或装置不一定只限于那些特征,而是可包括没有 明确列出的或这样的方法、物品或装置所固有的其它特征。进一步地,除非相反地明确说 明,“或”指包括的或而不是排他的或。例如,条件A或B由下列项中的任何一个满足A为真(或存在)和B为假(或不存在)、A为假(或不存在)和B为真(或存在)、以及A和B 都为真(或存在)。此外,“a”或“an”的使用用于描述这里所述的元件和部件。这仅仅为了方便起见 而进行并给出本专利技术的范围的一般意义。该描述应被理解为包括一个或至少一个,且单数 也包括复数,反之亦然,除非它有另外的意思。例如,当这里描述单个项目时,多于一个的项 目可代替单个项目来使用。类似地,在这里描述多于一个的项目的场合,单个项目可代替所 述多于一个的项目。相应于元素周期表内的列的族成员使用“新符号”约定,如在CRCHandbook of Chemistry and Physics,81st Edition(2000—2001)中看到的。除非另外定义,这里使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属的领域中的普 通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和例子仅仅是例证性的,而没有被规定为限 制性的。在没有在这里描述的程度上,关于特定的材料和处理行动的很多细节是常规的,并 可在教科书以及半导体和电子领域内的其它源中找到。在图1到9中,示出工件的六个不同的部分,以提高对在同一工件上形成不同类型 的电子部件时处理操作的效应的理解。这些电子部件可为同一集成电路的部分。较接近于 附图顶部的图示相应于高侧功率晶体管和可能耦合到或以另外方式相关于高侧功率晶体 管的电子部件,且较接近于附图底部的图示相应于低侧功率晶体管和可能耦合到或以另外 方式相关于低侧功率晶体管的电子部件。图1包括工件100的一部分的横截面视图的图示。在图1中示出了集成电路的很 多不同部分。更具体地,部分122包括集成电路的一部分,其中将形成电连接到隐埋传导区 102的p阱区,部分124包括集成电路的另一部分,其中将形成n阱区,部分126将包括该集 成电路的另一部分,其中将形成高侧功率晶体管。部分132包括集成电路的一部分,其中将 形成另一 P阱区,部分134包括集成电路的另一部分,其中将形成另一 n阱区,部分136包 括集成电路的又一部分,其中将形成低侧功率晶体管。在特定的实施方式中,由部分126中的高侧晶体管支持的或结合该高侧晶体管使 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括集成电路的电子器件,包括:隐埋传导区;半导体层,其覆盖在所述隐埋传导区上,其中所述半导体层具有主表面和相对的表面,且所述隐埋传导区与到所述主表面相比更接近于所述相对的表面;第一垂直传导结构,其延伸通过所述半导体层并电连接到所述隐埋传导区;第一掺杂结构,其具有与所述隐埋传导层比较相反的传导类型,与到所述主表面相比更接近于所述相对的表面,并电连接到所述隐埋传导区;以及第一阱区,其包括所述半导体层的第一部分,其中:所述第一部分覆盖在所述第一掺杂结构上;以及所述第一部分具有与所述第一掺杂结构比较更低的掺杂浓度。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:GH罗切尔特GM格里瓦纳
申请(专利权)人:半导体元件工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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