[发明专利]包括垂直导电区域的电子设备及其形成工艺

说明书

技术领域

本公开内容涉及电子设备及形成电子设备的工艺，而且更具体地说，涉及包括垂直导电区域的电子设备及形成这种设备的工艺。

背景技术

绝缘栅场效应晶体管（IGFET）是一种可以用在电源切换电路中的常见晶体管类型。IGFET包括源极区域、漏极区域、在源极和漏极区域之间延伸的沟道区域，以及与沟道区域相邻提供的栅极结构。栅极结构包括与沟道区域相邻部署并且通过薄介电层与其隔开的栅极电极层。

在一种特定的应用中，可以使用一对功率晶体管来允许切换电路的输出端子在两个不同电压之间切换。输出可以连接到高侧功率晶体管的源极并连接到低侧功率晶体管的漏极。在一种特定的物理实施例中，高侧功率晶体管和低侧功率晶体管可以在相同的管芯上并且彼此互连。对于高侧和低侧功率晶体管之间互连的进一步改进以及与这种互连相关的工艺整合是期望的。

附图说明

实施例是通过例子说明的而且不受附图的限制。

图1包括工件一部分的横截面视图的图示，该工件包括掩埋的导电区域、掩埋的绝缘层、半导体层、衬垫层和停止层。

图2包括在给层构图以限定沟槽并形成导电栓塞之后图1工件的横截面视图的图示。

图3包括在形成垂直导电结构、介电层、水平定向的掺杂区域和resurf（降低表面电场）区域之后图2工件的横截面视图的图示。

图4包括在形成绝缘构件、构图的导电层、绝缘侧壁隔离件和深体掺杂区域之后图3工件的横截面视图的图示。

图5包括在形成主体区域、栅极电极、绝缘层和源极区域之后图4工件的横截面视图的图示。

图6包括在形成ILD层并且给层构图以限定沟槽之后图5工件的横截面视图的图示。

图7包括在沟槽中形成其它垂直导电结构之后图6工件的横截面视图的图示。

图8包括在形成另一个ILD层之后图7工件的横截面视图的图示。

图9包括在给层构图以便限定暴露栅极电极、导电电极构件、水平定向的掺杂区域和沿着开口底部到水平定向的掺杂区域的重掺杂区域的接触开口之后图8工件的横截面视图的图示。

图10包括在给层构图以便限定到主体区域的开口并且沿着开口底部到主体区域形成重掺杂区域之后图9工件的横截面视图的图示。

图11包括在形成导电栓塞之后图10工件的横截面视图的图示。

图12包括在形成用于晶体管结构的第一级互连之后图11工件的横截面视图的图示。

本领域技术人员认识到，附图中元件的图示仅仅是为了简化和清晰，而不一定是按比例绘制的。例如，图中有些元件的尺寸可能相对于其它元件夸大了，以帮助提高对本发明实施例的理解。

具体实施方式

以下描述结合附图是为了帮助理解这里所公开的教导而提供的。以下讨论将集中到所述教导的具体实现与实施例。这种集中的提供是为了帮助描述所述教导而不应当解释为对所述教导范围或适用性的限制。但是，基于如本申请中所公开的教导，可以使用其它实施例。

如在此所使用的，关于一个区域或结构，术语“水平定向的”和“垂直定向的”指电流流经这个区域或结构的主要方向。更具体地说，电流可以在垂直方向、水平方向或者垂直与水平方向的组合流经一个区域或结构。如果电流在垂直方向或者在其中垂成分大于水平成分的方向组合中流经一个区域或结构，则这个区域或结构将被称为是垂直定向的。类似地，如果电流在水平方向或者在其中水平成分大于垂直成分的方向组合中流经一个区域或结构，则这个区域或结构将被称为是水平定向的。

术语“金属”或者其任何变体是要指包括族1至12任何一族中、族13至16中的元素、沿着并在由原子序数13（Al）、31（Ga）、50（Sn）、51（Sb）和84（Po）定义的线之下的元素的材料。金属不包括Si或Ge。

术语“正常操作”和“正常操作状态”指电子组件或设备设计成在其下操作的条件。这种条件可以从关于电压、电流、电容、电阻或其它电参数的数据表或其它信息获得。因而，正常操作不包括在远超出其设计限制时操作电子组件或设备。

术语“功率晶体管”是要指设计成在晶体管处于断开状态时在晶体管的源极和漏极或者发射极和集电极之间维持至少10V差值来正常操作的晶体管。例如，当晶体管处于断开状态时，10V可以在源极和漏极之间维持，而不会有结击穿或其它不期望的状况发生。