[发明专利]具有密封塞子的半导体槽结构及方法

权利要求书

1.一种半导体设备，所述设备包括：

具有主表面的半导体材料区域；

自所述主表面延伸至所述半导体材料区域内的槽，其中所述槽具 有上侧壁表面、下侧壁表面、和下表面；

覆盖在所述槽的下侧壁表面和下表面上的电介质层；以及

自所述槽的上侧壁表面延伸的单晶半导体塞子，其中所述单晶半 导体塞子至少部分密封所述槽，并且所述单晶半导体塞子不覆盖在所 述电介质层的主表面上。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述单晶半导体塞子完全 密封所述槽以提供密封的芯。

3.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括覆盖所述槽的 表面形成的至少两个单晶半导体层，其中所述至少两个单晶半导体层 插入在所述槽的表面与所述电介质层之间，并且其中所述单晶半导体 塞子自最外侧单晶半导体层的表面延伸。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述至少两个单晶半导体 层具有相反的导电类型以提供垂直的电荷补偿结构。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述半导体材料区域和最 内侧的单晶半导体层包括第一导电类型，并且其中最外侧的单晶半导 体层包括与第一导电类型相反的第二导电类型，并且其中所述设备还 包括：

具有所述第二导电类型的主体区域，其在邻近垂直电荷补偿结构 的半导体材料区域内形成；

具有所述第一导电类型的源极区域，其在所述主体区域内形成； 以及

邻近所述源极和主体区域形成的控制结构，其中所述源极区域插 入在所述控制结构和所述垂直电荷补偿结构之间。

6.一种半导体设备，所述设备包括：

具有主表面的半导体区域；

自所述主表面延伸的在所述半导体区域内形成的槽；

覆盖所述槽的表面形成的垂直电荷补偿结构，其中所述垂直电荷 补偿结构包括邻接所述半导体区域的第一导电类型的第一半导体层； 以及邻接所述第一导电类型的第一半导体层的与所述第一导电类型 相反的第二导电类型的第二半导体层；

电介质层，所述电介质层覆盖所述第二半导体层的下侧壁表面和 下表面形成，而保留所述第二半导体层的上侧壁部分暴露；

单晶半导体塞子，所述单晶半导体塞子在所述槽的上面部分形成 并且自所述第二半导体层的上侧壁部分延伸；

控制结构，所述控制结构在所述半导体区域内形成，与所述垂直 电荷补偿结构横向间隔开；

主体区域，所述主体区域邻接并且介于所述控制结构和所述垂直 电荷补偿结构之间，其中所述主体区域具有所述第二导电类型；以及

源极区域，所述源极区域覆盖在一部分所述主体区域上并邻接所 述控制结构。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述单晶半导体塞子包含 所述第二导电类型。

8.一种用于形成半导体设备的方法，所述方法包括下列步骤：

提供具有主表面的半导体材料区域；

形成自所述主表面延伸的槽；

覆盖所述槽的表面形成第一电介质层；

覆盖所述第一电介质层形成第二电介质层，其中所述第一和第二 电介质层包含不同的材料；

在使用所述第二电介质层作为掩模层的同时，沿所述槽的上面部 分去除部分所述第一电介质层以提供暴露的侧壁部分；

去除所述第二电介质层；以及

形成自所述暴露的侧壁部分延伸的半导体塞子。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述形成所述半导体塞子 的步骤包括选择性地生长自所暴露的侧壁部分延伸的外延单晶半导 体塞子的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述形成所述半导体塞子 的步骤包括形成导电类型与所述半导体材料区域的导电类型相反的 半导体塞子。