[发明专利]半导体晶体管器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种半导体晶体管器件（1），具有：源极区（2）；本体区（3），其包括竖直沟道区（3.1）；漏极区（4）；栅极区（6），其侧向位于沟道区（3.1）的旁边；通过掺杂形成的本体接触区（7）；扩散阻挡层（20.1）；以及由导电材料形成的导电区（8），其中本体接触区（7）电接触本体区（3），扩散阻挡层（20.1）布置在其之间，并且其中本体接触区（7）的掺杂与本体区（3）的掺杂相比具有相同的导电类型但是具有更高的浓度，并且其中导电区（8）具有接触区（8.1），其形成与本体接触区（7）的电接触，导电区（8）的接触区（8.1）竖直布置在沟道区（3.1）的上端（25.1）上方。

技术领域

本发明涉及一种半导体晶体管器件，包括形成在本体区中的竖直沟道区和侧向位于该沟道区旁边的栅极区。

背景技术

在竖直场效应晶体管中，在本体区中形成竖直沟道区。侧向地在旁边布置栅极区，其包括栅极层间电介质和栅电极。在该沟道区中，形成或能够形成电连接源极区和漏极区的沟道，其能够通过向栅电极施加电压来控制。为了避免浮体区，其被电接触。例如，可以将本体区短路到源极区，以消除本征寄生npn晶体管，特别是在功率器件中。

发明内容

本申请的目的是提供一种具有改进特性的竖直晶体管器件以及制造这种器件的方法。

该目的是通过权利要求1的器件来实现的，此外，其还通过权利要求10的方法来实现。器件包括通过与本体区相同的导电类型但具有更高浓度的掺杂而形成的本体接触区。本体区可以经由本体接触区电接触，其中扩散阻挡层布置在这些区之间。这可以限制高剂量注入的外扩散，从而允许例如本体接触区相对于本体区的比较精确的定位，例如靠近沟道区。这可以在器件特性方面是有利的，详细参见下文。

此外，器件包括由导电材料形成的导电区，所述导电材料例如金属材料填充物，例如钨插塞。经由导电区的接触区，形成与本体接触区的电接触。该接触区竖直地布置在沟道区的上端上方。简单地说，导电区布置在本体接触区上方并且不向下延伸到本体区中。反之亦然，布置在导电区下方的本体接触区可以具有一定竖直延伸，例如至少竖直沟道区的高度。这可以例如在导电区和本体接触区之间的接触形成方面是有利的，即允许可靠的接触同时避免泄漏，详细参见下文。

在本说明书和从属权利要求中提供了进一步的实施例和特征。其中，各个特征将独立于特定权利要求类别而被公开，本公开涉及装置和器件方面，而且还涉及方法和使用方面。例如，如果描述了以特定方式制造的器件，则这也是相应制造工艺的公开，反之亦然。总的来说，本申请的思想是提供一种半导体器件，特别是场效应晶体管，其中本体接触区具有比本体区更高的掺杂浓度，本体接触区由包括一个或多个扩散阻挡层的扩散阻挡结构限定。

器件的源极区和漏极区是第一导电类型，本体区和本体接触区是与第一导电类型相反的第二导电类型。作为功率器件，晶体管可以包括竖直地在本体区和漏极区之间的漂移区，其中漂移区具有与漏极区相同的第一导电类型，但是具有比漏极区更低的掺杂。在所示的实施例中，第一导电类型是n型，而第二导电类型是p型。本体接触区中的掺杂剂浓度可以显著大于本体区中的掺杂剂浓度，例如大于至少一个数量级，典型值例如为2-3个数量级。本体接触区中的掺杂浓度例如可以是至少1E19 cm³，特别是至少5E19 cm³或1E20 cm³，其中可能的上限例如是1E21 cm³或5E20 cm³。

如上所述，导电区可以例如是金属材料填充物。这种填充物可以沉积到接触孔中，该接触孔蚀刻到覆盖本体接触区的层间电介质中，参见下文。在其竖直延伸之上，导电区可以由相同的连续材料（大块材料）形成，例如，作为钨插塞。导电区的大块材料形成接触区，即在导电区的下端处。特别地，钨插塞的下端可以形成接触区。接触区形成朝向本体接触区的电接触，它不必直接相邻地搁置在本体接触区上。为了确保低欧姆接触，例如可以在其之间布置硅化物层。然而，接触区和本体接触区之间的竖直距离将保持相当小，可能的上限例如不大于100 nm、80 nm、60 nm或30 nm（下限例如至少为5 nm或10nm）。