具有场电极和场电介质的半导体器件的利记博彩app_2

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的金属的欧姆接触。在半导体主体100基于娃的情况下,在η导电接触层130中,沿着第二表面102的掺杂剂浓度可以是至少1Ε18 Cm3,例如至少5E19 cm3。在ρ导电接触层130中,掺杂剂浓度可以是至少1Ε16 cm3,例如至少5Ε17 cm3。
[0036]包括导电针状或针形场电极165和围绕场电极165的场电介质161的场电极结构160从第一表面101延伸到半导体主体100中。场电极165包括重掺杂多晶硅层和/或含金属层或由重掺杂多晶娃层和/或含金属层组成。场电介质161使场电极165与半导体主体100的周围半导体材料分离。
[0037]场电极结构160的垂直延伸部可以小于在第一表面101和场停止层128之间的距离,使得相连漂移区部分121b在场电极结构160和场停止层128之间形成。场电极结构160的垂直延伸部可以在从0.5 μπι到200 μπι的范围内,例如在从1 μπι到50 μπι的范围内。
[0038]场电极165的第一水平延伸部可以大至正交于第一水平延伸部的第二水平延伸部的至多三倍或至多两倍。水平延伸部可以在从0.1 μπι到20 ym的范围内,例如在从0.2 4!11至1」5 μ m的范围内。
[0039]场电极165和场电极结构160的横截面区域可以是矩形、具有圆角的矩形、分别有或没有圆角的规则多边形或变形的多边形。根据实施例,第一和第二水平延伸部近似相等,且场电极165和场电极结构160的横截面区域是规则多边形,例如分别有或没有圆角或斜角的六边形或正方形。
[0040]根据其它实施例,场电极165和场电极结构160的横截面区域可以是椭圆形或卵形。根据实施例,第一和第二水平延伸部近似相等,且场电极165和场电极结构160的水平横截面区域是圆形,其中被分配到场电极结构160的总横截面面积的一部分可被减小。
[0041]晶体管单元TC被定中心在场电极结构160的水平中心点CP上。晶体管单元TC可在列和行中布置成矩阵样的。根据其它实施例,晶体管单元TC可被布置在列中,其中奇数列相对于偶数列沿着该列移动了在两个晶体管单元TC之间的距离的一半。晶体管单元TC的半导体部分在半导体主体100的晶体管部分TS中形成,其中晶体管部分TS围绕相应的场电极结构160。晶体管部分TS从半导体主体100的相连部分CS突出。
[0042]每个晶体管部分TS包括第二导电类型的主体区115、第一导电类型的第一漂移区部分121a以及第一导电类型的一个或多个源极区110。
[0043]在场电极结构160之间形成的第一漂移区部分121a直接连接到在半导体主体100的相连半导体部分CS中形成的相连漂移区部分121b。在每个晶体管部分TS中,相应的主体区115形成具有一个或多个源极区110的一个或多个第一 ρη结pnl和具有第一漂移区部分121a的第二 ρη结ρη2。
[0044]源极区110可以是从第一表面101延伸到半导体主体100中,例如到主体区115中的壁。晶体管单元TC的主体区115在水平面中完全围绕相应的场电极结构160。根据实施例,一个源极区110在水平面中围绕场电极结构160。(多个)源极区110可直接邻接场电极结构160或可从场电极结构160间隔开。根据其它实施例,晶体管单元TC的场电极结构160不被一个源极区110完全围绕或包括几个在空间上分离的源极区110。
[0045]晶体管部分TS的水平横截面区域的外轮廓线可以是圆形、椭圆形、卵形或多边形,即分别有或没有圆角的六边形或正方形。晶体管部分TS的内轮廓线在水平面中由场电极结构160的轮廓限定。晶体管部分TS的水平宽度可以在从0.02 μπι到2 ym的范围内,例如在从0.1 μπι到0.5 μπι的范围内。
[0046]栅极结构150包括在晶体管部分TS内或外的水平面中围绕场电极结构160的导电栅电极155。根据所示实施例,栅极结构150围绕晶体管部分TS,其又围绕场电极结构160。栅电极155包括重掺杂多晶硅层和/或含金属层或由重掺杂多晶硅层和/或含金属层组成。
[0047]栅电极155与半导体主体100完全绝缘,其中栅极电介质151使栅电极155至少与主体区115分离。栅极电介质151将栅电极155电容地耦合到主体区115的沟道部分。栅极电介质151可包括半导体氧化物,例如热生长或沉积的氧化硅、半导体氮化物,例如沉积或热生长的氮化硅、半导体氮氧化物,例如氮氧化硅、或其组合或由半导体氧化物,例如热生长或沉积的氧化硅、半导体氮化物,例如沉积或热生长的氮化硅、半导体氮氧化物,例如氮氧化硅、或其组合组成。
[0048]栅极结构150可以是沿着第一表面101在半导体主体100之外形成的横向栅极。根据所示实施例,栅极结构150是从第一表面101延伸到半导体主体100中的沟槽栅极。
[0049]在所示实施例中且为了下面的描述,第一导电类型是η型而第二导电类型是ρ型。如下面概述的类似的考虑因素也应用于第一导电性为Ρ型而第二导电类型是η型的实施例。
[0050]当施加到栅电极150的电压超过预先设置的阈值电压时,电子积聚在直接邻接栅极电介质151的主体区115的沟道部分中并形成使电子的第二 ρη结ρη2短路的反型沟道。
[0051]栅极结构150的垂直延伸部小于场电极结构160的垂直延伸部。栅极结构150的垂直延伸部可以在从200 nm到5000 nm的范围内,例如在从300 nm到700 nm的范围内。
[0052]根据所示实施例,栅极结构150围绕晶体管部分TS,使得场电极结构160和栅极结构150将具有源极和主体区110、115的居间晶体管部分TS夹在中间。根据其它实施例,栅极结构150可在晶体管部分TS和场电极结构160之间形成。
[0053]在第一表面101上的层间电介质210可包括使栅电极155与提供在前侧上的第一负载电极310电绝缘的第一电介质部分210a以及使场电极165与第一负载电极310绝缘的第二电介质部分210b。
[0054]层间电介质210可包括来自例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、掺杂或未掺杂硅酸盐玻璃,例如BSG (硅酸硼玻璃)、PSG (硅酸磷玻璃)或BPSG (硅酸硼磷玻璃)的一个或更多的电介质层。
[0055]第一负载电极310可形成或可电耦合或连接到第一负载端子,例如在半导体器件500是η沟道IGFET的情况下的源极端子S。直接邻接第二表面102和接触层130的第二负载电极320可形成第二负载端子或可电连接到第二负载端子,其在半导体器件500是n-1GFET的情况下可以是漏极端子D。
[0056]第一和第二负载电极310、320中的每一个可由铝(A1)、铜(Cu)或铝或铜的合金,例如AlS1、AlCu或AlSiCu组成,或包含铝(A1)、铜(Cu)或铝或铜的合金,例如AlS1、AlCu或AlSiCu作为(多个)主要成分。根据其它实施例,第一和第二负载电极310、320中的至少一个可包含镍(Ni)、钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、钒(V)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)和/或钯(Pd)作为(多个)成分。例如,第一和第二负载电极310、320中的至少一个可包括两个或更多的子层,其中每个子层包含N1、T1、V、Ag、Au、Pt、W、Al和Pd中的一个或更多个作为(多个)主要成分,例如硅化物、氮化物和/或合金。
[0057]接触结构315穿过在层间电介质210中的开口延伸,并使第一负载电极310与晶体管单元TC的源极和主体区110、115电连接。接触结构315可包括包含基于例如钛(Ti)或钽(Ta)的层和例如基于钨(W)的金属填充部分的一种或更多种导电金属。根据其它实施例,接触结构315包括重掺杂半导体结构,例如重ρ掺杂圆柱结构。
[0058]场电介质161包括直接邻接半导体主体100的围绕半导体材料的第一电介质层161a和直接邻接第一电介质层161a的第二电介质层161b,使得第一电介质层161a夹在半导体主体100和第二电介质层161b之间。第二电介质层161b的带隙小于第一电介质层161a的带隙。可替换地或此外,第二电介质层161b的导带边缘低于第一电介质层161a的导带边缘。
[0059]第一电介质层161a可以是半导体氧化物,例如在半导体主体100的半导体材料上生长的氧化硅。根据其它实施例,第一电介质层161a包括沉积的氧化硅或由氧化硅组成,例如在TE0S (四乙基原硅酸盐)的基础上形成的氧化硅。第一电介质层161a可以是具有
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