[实用新型]半导体器件

说明书

技术领域

除其它内容之外，示例涉及金属氧化物半导体场效应晶体管(MODFET)及其制造方法。更具体地说，示例包括多层功率MOSFET。

背景技术

很多分立金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的布局包括管芯中的栅焊垫(pad)，栅焊垫的尺寸足够大以容纳接合线或其它连接物。因为这种尺寸要求，因此栅焊垫可能占据较小的管芯的大部分(例如，50％等)。此外，因为在很多示例中在栅焊垫下方没有有源区，因此所需的栅焊垫尺寸会限制半导体器件中的有源区。

图1大体示出了半导体器件100的包括源接触区102、栅电介质103、栅总线104、栅结构105、第二电介质106和衬底113的部分的示例。在某些示例中，栅结构105可以包括栅焊垫、栅道、或者一个或多个其它栅接触区或栅总线结构，并且可以被规定尺寸以提供适当的接合区。

在该示例中，源接触区102通过间隙107与栅结构105隔离，该间隙107被配置为在栅结构105与源接触区102之间维持最小的距离并且提供适当的隔离，并且源接触区102通过第二电介质106与栅总线104隔离。在各个示例中，具体的半导体器件的无源区可以根据用于制造和操作器件的处理参数和设计参数而改变。在图1的示例中，源接触区102的边缘粗略地界定了在栅总线104的下方的无源区111，栅总线104限制半导体器件100的有源区108。通常，诸如功率FET器件之类的器件的无源区是不能用于创建用以传导电流的功能通道的区域。

在一个示例中，管芯的有源区108可以包括形成有源沟槽(trench)阵列的一个或多个沟槽。在某些示例中，放置在有源沟槽阵列中的一个或多个栅电极可以形成半导体器件100的源区的一部分，该部分可以与栅结构105横向偏离。在某些示例中，与半导体器件100的工作顶面基本上相对的衬底113的底面可以包括半导体器件100的漏区。在某些示例中，栅结构105下方的无源区111可以具有大于约55um的宽度。

实用新型内容

除其它内容之外，本文讨论了一种半导体器件，其包括连接到源区的第一金属层和连接到栅结构的第二金属层，其中，第一金属层和第二金属层的至少一部分重叠以在不增大器件尺寸的情况下给器件提供额外的有源区。在某些示例中，金属间电介质可以在第一金属层和第二金属层的重叠部分之间提供电隔离。在某些示例中，包括栅道和用于外部连接的焊垫的栅结构可以包括覆盖半导体器件的有源区(例如，功率MOSFET器件的有源源区)的金属部分。在某些示例中，形成源接合焊垫的第二金属层可以延伸到器件的末端以提供改进的热量传递和电流容量。在某些示例中，将多晶硅栅道或隔离的多晶硅焊垫电连接到金属栅接合焊垫的配合通孔也可以改进金属栅接合焊垫与器件的粘合。

该部分旨在提供对本专利申请的主题的概括，并非旨在提供对本实用新型的排他性或穷尽性解释。包含具体实施方式是为了提供与本专利申请有关的其它信息。

附图说明

在附图(其不一定按比例绘制)中，相似的数字可以描述不同的视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似部件的不同例子。附图以举例而非限制的方式大体示出了本文中讨论的各个实施例。

图1大体示出了栅道结构的示例。

图2大体示出了根据本主题的半导体器件的一部分(例如，功率晶体管)的示例。

图3大体示出了制造半导体结构的部分(例如，图2和图3的示例中所示的部分)的方法的示例。

图4A至图4G大体示出了制造半导体结构的一部分的方法的示例。

图5A大体示出了半导体器件的示例的顶视图。

图5B大体示出了具有使用配合通孔连接到第二金属层栅焊垫的挖有沟槽的栅道的半导体器件的示例的横截面图。

图6至图7大体示出了分段的第二金属层栅道结构的示例。

图8大体示出了包括掩埋第一金属栅道配置的栅道结构的示例。

具体实施方式