具有沟槽触点的半导体晶体管及其形成方法技术

本发明专利技术涉及具有沟槽触点的半导体晶体管及其形成方法。在本文中描述的实施例涉及具有沟槽触点的半导体晶体管，特别地涉及一种具有在栅电极下面的场电极的半导体晶体管，并且涉及用于制作具有沟槽触点的半导体晶体管的相关方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及具有沟槽触点的半导体晶体管，特别地涉及具有在栅电极下面的场电极的半导体晶体管，并且涉及用于制作具有沟槽触点的半导体晶体管的相关方法。
技术介绍
半导体晶体管，特别地场效应控制开关器件诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或者绝缘栅双极晶体管(IGBT)已经被用于各种应用，包括但是不限于在电源和功率变换器、电车、空调和甚至立体音响系统中用作开关。特别地关于能够开关大电流和/或在更高电压下操作的功率器件，经常期望低开关损耗。为了减小开关损耗，减小在功率器件的相邻单元之间的距离正在取得进展。例如，可以减小在沟槽栅电极和到晶体管的源区和本体区的触点之间的横向距离。然而，这可能要求高精度深UV技术和进一步的带有精密对准公差的接触层。因此，这种器件的制造经常是非常复杂的和昂贵的。相应地，需要提供用于形成半导体晶体管的触点的、可靠的并且成本有效的方法。
技术实现思路
根据用于制作半导体晶体管构件的方法的一个实施例，该方法包括:提供带有限定竖直方向的第一表面的半导体本体；限定有源区域、第一接触区域和第二接触区域。在半导体本体中形成竖直沟槽，从而在基本垂直于第一表面的竖直截面中，第一竖直沟槽、第二竖直沟槽和第三竖直沟槽从第一表面延伸到半导体本体中。第一竖直沟槽在有源区域中形成。第二竖直沟槽在第一接触区域中形成。第三竖直沟槽在第二接触区域中形成。该方法进一步包括在第二竖直沟槽中和在第一竖直沟槽的下部中形成分别的第一传导区域，从而在第二竖直沟槽中的第一传导区域在第一表面上方延伸。在第一竖直沟槽的上部中和在第三竖直沟槽的上部中形成分别的第二传导区域。在第一竖直沟槽中、在第三竖直沟槽中和在第一表面上形成绝缘层，从而绝缘层具有在第一竖直沟槽的第二传导区域上方的第一凹部、在第三竖直沟槽的第二传导区域上方的第二凹部和在第二竖直沟槽的第一传导区域上方的突起。在绝缘层上沉积多晶半导体层。多晶半导体层被各向异性蚀刻以在第一凹部之下的绝缘层保持被覆盖时使绝缘层部分地凹进在第二凹部中。根据用于制作半导体构件的方法的一个实施例，该方法包括:提供一种包括带有第一表面的半导体本体的半导体布置；并且从第一表面到半导体本体中形成第一竖直沟槽、第二竖直沟槽和第三竖直沟槽，从而在基本垂直于第一表面的竖直截面中，第一竖直沟槽具有第一宽度，第二竖直沟槽具有第二宽度，并且第三竖直沟槽具有大于第一宽度和第二宽度中的至少一个的第三宽度。该方法进一步包括:在第一表面上方延伸的第二竖直沟槽中形成第一接触电极，至少在第一竖直沟槽的下部中形成在竖直截面中被完全地绝缘的场电极。形成第一接触电极和形成场电极包括沉积传导材料的公共过程。该方法进一步包括:形成在第一竖直沟槽的上部中的栅电极和在第三竖直沟槽的上部中的栅接触电极；在第一表面上沉积绝缘层，从而该绝缘层包括在栅电极上方的第一凹部、在栅接触电极上方的第二凹部和在第一接触电极上方的突起；在绝缘层上沉积掩模层，该掩模层关于绝缘层可选择性地蚀刻；和，关于绝缘层蚀刻掩模层，从而在第一凹部之下的绝缘层保持被掩模层覆盖时，绝缘层在突起上和在第二凹部的中央部分中部分地凹进。根据半导体晶体管的一个实施例，该半导体晶体管包括带有限定竖直方向的第一表面的半导体本体。在竖直截面中，该半导体晶体管进一步包括有源区域、第一接触区域和第二接触区域。有源区域包括从第一表面延伸到半导体本体中并且具有在下部中的场电极和在上部中的栅电极的、第一宽度的至少第一竖直沟槽。第一接触区域包括从第一表面延伸到半导体本体中的至少第二竖直沟槽。至少一个第二竖直沟槽具有第二宽度并且包括在第一表面上方延伸的第一接触电极。第一接触电极与场电极电接触。第二接触区域包括从第一表面延伸到半导体本体中的第三竖直沟槽。第三竖直沟槽包括与栅电极电接触的栅接触电极。第三竖直沟槽具有大于第一宽度和第二宽度中的至少一个的第三宽度。在阅读以下详细说明时并且在观察附图时，本领域技术人员将会认识到另外的特征和优点。附图说明在图中的构件未必是按照比例的，相反着重于示意本专利技术的原理。而且，在图中，类似的附图标记标注相应的部分。在图中: 图1到9示意在根据实施例的方法的方法步骤期间通过半导体本体的竖直截面；并且图10到15示意在根据进一步的实施例的方法的方法步骤期间通过半导体本体的竖直截面。具体实施例方式在以下详细说明中，对附图进行参考，所述附图形成它的一个部分并且在所述附图中通过示意方式示出可以在其中实践本专利技术的具体实施例。在这方面，方向术语诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等是参考所描述的图(一幅或者多幅)的定向使用的。因为实施例的构件能够被以多种不同的定向定位，所以方向术语是为了示意的意图使用的而绝非加以限制。要理解可以利用其它实施例并且可以作出结构或者逻辑变化而不偏离本专利技术的范围。因此，以下详细说明不要被以限制性的意义理解，并且本专利技术的范围是由所附权利要求限定的。现在将详细地参考各种实施例，在图中示意了其中的一个或者多个实例。每一个实例是通过解释方式提供的，而非意在限制本专利技术。例如，作为一个实施例的部分示意或者描述的特征能够在其它实施例中或者与其相结合地使用以给出更进一步的实施例。本专利技术旨在包括这种修改和变化。使用不应该被理解为限制所附权利要求的范围的具体语言描述了实例。附图未按比例并且仅仅是为了示意性意图。为了清楚起见，如果未另有述及的话，在不同的图中利用相同的附图标记标注相同的元件或者制造步骤。在本说明书中使用的术语“水平”旨在描述基本平行于半导体基板或者本体的第一或者主水平表面的定向。这能够例如是晶圆或者管芯的表面。在本说明书中使用的术语“竖直”旨在描述基本垂直于第一表面即平行于半导体基板或者本体的第一表面的法线方向布置的定向。在本说明书中，η掺杂被称作第一传导类型而P掺杂被称作第二传导类型。可替代地，能够以相反的掺杂关系形成半导体器件，从而第一传导类型能够是P掺杂的而第二传导类型能够是η掺杂的。进而，某些图通过紧邻掺杂类型地指示“-”或者“+”而示意相对掺杂浓度。例如，“η_”意味着小于“η”掺杂区域的掺杂浓度的掺杂浓度，而“η+”掺杂区域具有比“η”掺杂区域更大的掺杂浓度。然而，指示相对掺杂浓度并不意味着相同相对掺杂浓度的掺杂区域必须具有相同的绝对掺杂浓度，除非另有述及。例如，两个不同的η+掺杂区域能够具有不同的绝对掺杂浓度。这同样例如适用于η+掺杂和P+掺杂区域。在本说明书中描述的具体实施例涉及而不限于用于形成半导体晶体管器件或者构件的方法，特别地是用于形成场效应晶体管器件的方法。在本说明书内，术语“半导体器件”和“半导体构件”被同义地使用。所形成的半导体器件通常是带有被布置在竖直沟槽中的绝缘场电极和被布置在竖直沟槽中和在绝缘场电极上方的绝缘栅电极的竖直半导体器件诸如竖直IGBT或者竖直M0SFET。通常，所形成的半导体器件是具有用于输送和/或控制负载电流的有源区域和周边区域的功率半导体器件。在周边区域中，通常形成第一和第二接触区域。在本说明书中使用的术语“功率半导体器件”旨在描述带有高电压和/或高电流开关能力的、在单一芯片上的半导体器件。换言之，功率半导体器件旨在用于通常在安培范围中的高电流。在本说明书内，术语“功率半导体器件”和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作半导体晶体管构件的方法，包括：提供带有限定竖直方向的第一表面的半导体本体；限定有源区域、第一接触区域和第二接触区域；在所述半导体本体中形成竖直沟槽，从而在竖直截面中，第一竖直沟槽、第二竖直沟槽和第三竖直沟槽从所述第一表面延伸到所述半导体本体中，所述第一竖直沟槽在所述有源区域中形成，所述第二竖直沟槽在所述第一接触区域中形成，并且所述第三竖直沟槽在所述第二接触区域中形成；在所述第二竖直沟槽中和在所述第一竖直沟槽的下部中形成分别的第一传导区域，从而在所述第二竖直沟槽中的所述第一传导区域在所述第一表面上方延伸；在所述第一竖直沟槽的上部中和在所述第三竖直沟槽的上部中形成分别的第二传导区域；在所述第一竖直沟槽中、在所述第三竖直沟槽中和在所述第一表面上形成绝缘层，从而所述绝缘层具有在所述第一竖直沟槽的所述第二传导区域上方的第一凹部、在所述第三竖直沟槽的所述第二传导区域上方的第二凹部和在所述第二竖直沟槽的所述第一传导区域上方的突起；在所述绝缘层上沉积多晶半导体层；和各向异性蚀刻所述多晶半导体层以在所述第一凹部之下的所述绝缘层保持被覆盖时在所述第二凹部中使所述绝缘层部分地凹进。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G埃伦特劳特，M珀尔兹尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：