[发明专利]沟槽电极布置

说明书

优先权要求

本申请是2011年9月23日提交的美国专利申请No.13/241,771的部分继续(CIP)，在此通过整体引用合并所述申请的内容。

技术领域

本发明实施例涉及用于产生半导体器件的方法，特别是，用于产生包括沟槽电极布置的半导体器件，诸如沟槽晶体管器件的方法。

背景技术

诸如沟槽MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）或者沟槽IGBT（绝缘栅双极晶体管）的沟槽晶体管器件是竖向晶体管器件，该竖向晶体管器件包括具有第一表面和第二表面的半导体本体，在第一表面和第二表面中集成了至少一个源极区域、至少一个本体区域、漂移区域、以及漏极区域。在IGBT中，源极区域和漏极区域还被称为发射极区域，并且本体区域和漂移区域还被称为基极区域。

通常，源极区域和本体区域集成在第一表面的区域中，而漏极区域集成在第二表面的区域中，并且由漂移区域将漏极区域与本体区域分离。用来开启和关闭部件的至少一个栅极电极被布置在第一表面的区域中的半导体本体的沟槽中。通常布置于第一表面的之上并且与栅极端子（栅极焊盘）电绝缘的源极电极由源极区域电接触，同时栅极端子接触栅极电极。通常被布置在第二表面之上的漏极电接触漏极区域。

这一种类的竖向晶体管部件可以在其第二表面面向载体的情况下被安装在载体上。在这样的布置中，载体可以用作晶体管部件的漏极端子，并且还可以进一步用作用于耗散在半导体本体中生成的热的冷却元件。当竖向晶体管元件作为开关工作时，热主要在像本体区域和漂移区域的有源区域中生成。由于这些有源区域靠近第一表面布置而冷却元件被布置在第二表面上，所以存在由半导体本体的被布置在pn结与第二表面之间的这些区域造成的相对高的热阻抗。可以通过在第一表面上布置冷却元件来降低热阻抗。然而，这样的冷却元件可能使被布置在第一表面处的栅极电极和源极电极短路。

因此，存在对于在耗散来自半导体部件的热这一方面具有更好特性的半导体器件的需要。

发明内容

在实施例中，提供了一种用于产生半导体器件的方法。该方法包括：形成从半导体本体的第一表面延伸到所述半导体本体中的沟槽，以使得所述沟槽具有第一沟槽区段和邻接所述第一沟槽区段的至少一个第二沟槽区段，并且其中与在第二沟槽区段中相比所述沟槽在所述第一沟槽区段中更宽；在所述至少一个第二沟槽区段中形成第一电极，由第一电介质层将所述第一电极与所述半导体本体的半导体区域介电绝缘；在所述至少一个第二沟槽区段中形成在所述第一电极上的电极间电介质层；以及在所述电极间电介质层上的所述至少一个第二沟槽区段中以及在所述第一沟槽区段中形成第二电极，以使得由第二电介质层将至少在所述第一沟槽区段中的所述第二电极与所述半导体本体的半导体区域介电绝缘。

本技术领域内的技术人员在阅读了下面的详细描述并且观看了附图后将明白其它特征和优点。

附图说明

现在参照附图解释例子。附图用来图解基本原理，因此仅图解理解基本原理所需的方面。附图不是按比例的。在附图中相同的参考符号表示同样的特征。

包括图1A和1B的图1图解包括半导体通路的沟槽晶体管器件的第一实施例；

图2图解根据一个实施例的图1A和1B的晶体管器件的竖向横截面视图；

图3图解根据第一实施例的图1A和1B的晶体管器件的水平横截面视图；

图4图解根据第二实施例的图1A和1B的晶体管器件的水平横截面视图；

图5图解根据第三实施例的图1A和1B的晶体管器件的水平横截面视图；

图6图解根据第四实施例的图1A和1B的晶体管器件的水平横截面视图；

包括图7A至7C的图7图解具有半导体通路的晶体管器件的进一步的实施例；

包括图8A至8C的图8图解用于产生根据第一实施例的竖向晶体管器件的方法；

包括图9A至9C的图9图解用于产生半导体通路和包围该半导体通路的通路绝缘层的方法的实施例；

包括图10A至10B的图10图解根据第一和第二实施例的半导体通路的水平横截面视图；

图11图解根据进一步的实施例的半导体通路的水平横截面视图；

包括图12A至12I的图12图解用于产生竖向晶体管器件的方法的第二实施例；

包括图13A和13B的图13图解根据图12A至12I的方法的进一步的方法步骤；

包括图14A至14J的图14图解用于产生竖向晶体管器件的方法；