[发明专利]具有沟槽触点的半导体晶体管及其形成方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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，相反着重于示意本发明的原理。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。

具体实施方式