[发明专利]用于形成半导体器件的方法以及具有集成多晶二极管的半导体器件

权利要求书

1.一种用于形成场效应功率半导体器件的方法，包括：

提供半导体本体，该半导体本体包括主水平表面和与主表面相邻布置的导电区域；

在主水平表面上形成绝缘层；

穿透绝缘层蚀刻窄沟槽，使得导电区域的一部分露出，该窄沟槽在给定垂直剖面图中包括最大水平延伸；以及

形成包括水平延伸的pn结的垂直多晶二极管结构，其中形成该垂直多晶二极管结构包括：

沉积包括最大水平延伸的至少一半的最小垂直厚度的多晶半导体层；以及

无掩膜回蚀多晶半导体层以在窄沟槽中形成多晶区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该水平延伸的pn结在多晶区域和导电区域之间形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该水平延伸的pn结在布置在窄沟槽中的多晶区域中形成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成多晶二极管结构包括形成齐纳二极管。

5.根据权利要求1所述的方法，其中导电区域延伸到主水平表面。

6.根据权利要求1所述的方法，其中导电区域是半导体本体的单晶半导体区域，且其中导电区域与设置在半导体本体中的绝缘深沟槽相邻布置，该绝缘深沟槽在垂直剖面图中包括比窄沟槽的最大水平延伸大的水平延伸。

7.根据权利要求6所述的方法，其中半导体本体包括第一半导体区域、第二半导体区域和在第一半导体区域和第二半导体区域之间形成的pn结，其中绝缘的深沟槽在pn结下面垂直延伸到第一半导体区域中，且其中深沟槽布置在第二半导体区域和导电区域之间，该方法还包括：

在绝缘层上形成第一金属化层；

与形成窄沟槽一起形成另外的窄沟槽；以及

在沉积多晶半导体层和无掩膜回蚀多晶半导体层期间在另外的窄沟槽中形成另外的多晶区域；

使得在第一金属化和导电区域之间形成包括整流结的电路路径，且在第一金属化和第二半导体区域之间形成欧姆电流路径。

8.根据权利要求1所述的方法，其中导电区域布置在设置在半导体本体中的绝缘深沟槽中，该绝缘深沟槽在垂直剖面图中包括比窄沟槽的最大水平延伸大的水平延伸。

9.根据权利要求8所述的方法，其中半导体本体包括第一半导体区域、第二半导体区域和在第一半导体区域和第二半导体区域之间形成的pn结，其中绝缘的深沟槽在pn结下面垂直延伸到第一半导体区域中，该方法还包括：

在绝缘层上形成第一金属化层；

与形成窄沟槽一起形成另外的窄沟槽；以及

在沉积多晶半导体层和无掩膜回蚀多晶半导体层期间在另外的窄沟槽中形成另外的多晶区域；

使得在第一金属化和导电区域之间形成包括整流结的电路路径，且在第一金属化和第二半导体区域之间形成欧姆电流路径。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成垂直多晶二极管结构之前在导电区域的露出部分上形成自对准硅化物。

11.一种用于形成沟槽栅场效应半导体器件的方法，包括：

提供半导体本体，该半导体本体包括主水平表面和栅电极结构，该栅电极结构包括布置在设置在半导体本体中的深沟槽中的导电区域，该深沟槽在给定垂直剖面图中包括水平延伸；

在主水平表面上形成绝缘层使得绝缘层覆盖导电区域；

穿透绝缘层蚀刻窄沟槽，使得导电区域的一部分露出，该窄沟槽在垂直剖面图中包括比深沟道的水平延伸小的最大水平延伸；以及

形成包括水平延伸pn结的集成垂直多晶二极管结构，其中形成集成垂直多晶二极管结构包括：

沉积多晶半导体层使得窄沟槽被完全填充；以及

无掩膜回蚀多晶半导体层以在窄沟槽中形成多晶区域。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在绝缘层上形成第一金属化，使得在窄沟槽中通过多晶区域形成包括整流结的电流路径，该电流路径在第一金属化与半导体本体的导电区域和单晶半导体区域至少之一之间形成，该单晶半导体区域邻接深沟槽。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在垂直剖面图中，该深沟槽延伸到第一垂直深度且该窄沟槽延伸到比第一垂直深度小的第二垂直深度。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括在沉积多晶半导体层之前在露出的导电区域上无掩膜沉积过渡金属。