[发明专利]用于产生具有垂直电介质层的半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于产生半导体器件、特别是具有垂直材料层的半导体器件的方法。

背景技术

几个类型的半导体器件包括半导体主体（管芯）和在半导体主体中的垂直电介质层，即在半导体主体的垂直方向上扩展的电介质层。能够使用垂直电介质层作为电容器中的电容器电介质或作为MOS晶体管中的栅极电介质或场电极电介质。

为了产生在半导体主体中在垂直方向上扩展的电介质层，可以产生随后用期望材料填充的沟槽。然而，通过使用此类方法来产生另外深深地扩展到半导体主体中的非常薄的层是困难的，因为将必须为此目的而产生具有高深宽比（沟槽的深度与宽度的比）的沟槽。具有高深宽比的此类沟槽只能以昂贵的方式产生，或者在特定深宽比以上、例如大于500:1或1000:1根本不能经济地产生。

被称为TEDFET（沟槽扩展漏极场效应晶体管）的相对新型的垂直功率器件包括通过漂移控制区电介质相互介电绝缘的漂移区和漂移控制区。在此器件中，当器件在导通状态下被驱动时，漂移控制区控制漂移区中的导电沟道。为了能够有效地控制导电沟道，漂移控制区电介质的厚度应尽可能小。此外，期望的是漂移控制区电介质在漂移区的整个长度上扩展，其在器件的半导体主体的垂直方向上扩展。

特别是在TEDFET操作中，可能发生这样的情况，其中跨电介质层的电场应在电介质层的某些位置处比在其他位置处低。为了防止电介质层被损坏，电介质层应在需要跨电介质层的减小电场的那些位置处较厚。

因此需要提供一种用于产生具有垂直电介质层、特别是具有沿着电介质层的长度变化的厚度的垂直电介质层的半导体器件的方法。

发明内容

第一实施例涉及一种用于产生半导体器件的方法。该方法包括提供具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体主体，产生具有底部和侧壁并从第一表面扩展至半导体主体的第一沟槽，沿着沟槽的至少一个侧壁形成电介质层，并用填充材料来填充沟槽。形成电介质层包括在至少一个侧壁上形成保护层，使得该保护层留下至少一个侧壁的一区段未被覆盖，将未被覆盖的侧壁区段的区域中的半导体主体氧化以形成电介质层的第一区段，去除保护层，并在至少一个侧壁上形成电介质层的第二区段。

附图说明

现在将参考图附图来解释示例。附图用于说明基本原理，使得仅说明理解该基本原理所需的方面。附图并未按比例。在图中，相同的参考标号表示类似的特征。

图1（其包括图1A至1G）图示出用于产生具有垂直电介质层的半导体器件的方法的第一实施例；

图2图示出根据第一实施例的图1G的半导体主体的水平截面图；

图3图示出根据第二实施例的图1G的半导体主体的水平截面图；

图4图示出根据第三实施例的图1G的半导体主体的水平截面图；

图5（其包括图5A至5C）图示出图1的方法的修改；

图6（其包括图6A至6E）图示出用于产生具有垂直电介质层的半导体器件的方法的第二实施例；

图7图示出包括垂直电介质层的半导体器件的垂直截面图；

图8图示出根据第一实施例的图4的半导体器件的水平截面图；

图9图示出根据第二实施例的图4的半导体器件的水平截面图；

图10图示出在剖面C-C中的图4的半导体器件的一个实施例的垂直截面图；

图11（其包括图11A至11E）图示出用于产生图4的半导体器件的基本布局的方法的一个实施例；

图12（其包括图12A至12F）图示出用于产生具有垂直电介质层的半导体器件的方法的另一实施例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考附图，这些附图构成了该描述的一部分，在这些图中借助图示示出了可以实施本发明的特定实施例。

图1A至1G图示出用于在半导体主体100中产生垂直电介质层的方法的一个实施例。图1A至1G每个示意性地图示出通过半导体主体100的一部分的截面。半导体主体100具有第一表面101；图1A至1G中所示的剖面是垂直剖面且因此垂直于第一表面101延伸。

半导体主体100在垂直方向上扩展。该垂直方向是垂直于第一表面101延伸的方向。半导体主体100另外在第一横向方向和第二横向方向上扩展，其每个垂直于垂直方向延伸。在图中，第一横向方向是例如在图的平面中且垂直于垂直方向延伸的方向，并且第二横向方向例如垂直于所示的图的平面且垂直于垂直方向延伸。