[发明专利]包括沟槽晶体管单元阵列的半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及半导体器件领域，并且特别地涉及一种包括沟槽晶体管单元阵列的半导体器件及其制造方法。

背景技术

诸如功率半导体部件的半导体部件的发展的一个目的在于改进所谓的比导通电阻(specific on-resistance)，该比导通电阻为器件的导通电阻与面积的乘积(Ron×A)。当旨在减小比导通电阻时，必须结合由半导体工艺引起的器件可靠性的各个方面来考虑对于比导通电阻的单独贡献。

因此，需要除了其它优点和特征之外还满足减小的比导通电阻以及可靠性的需求的半导体器件。

发明内容

根据实施例，一种半导体器件包括在硅半导体本体中的沟槽晶体管单元阵列，该硅半导体本体具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面。半导体本体的在第一主表面和第二主表面之间的主侧面具有沿着平行于第一和第二主表面的第一横向方向的第一长度。第一长度等于或者大于半导体本体的其它侧面的长度。沟槽晶体管单元阵列主要包括线性栅极沟槽部分，并且至少50％的线性栅极沟槽部分沿着第二横向方向或垂直于第二横向方向而延伸。第一和第二横向方向之间的角度在45°±15°的范围内。

根据另一实施例，一种半导体器件包括在半导体本体中的沟槽晶体管单元阵列，该半导体本体具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面。半导体本体的在第一主表面和第二主表面之间的主侧面具有沿着平行于第一和第二主表面的第一横向方向的第一长度。第一长度等于或者大于半导体本体的其它侧面的长度。沟槽晶体管单元阵列主要包括线性栅极沟槽部分，并且至少50％的线性栅极沟槽部分沿着第二横向方向或者垂直于第二横向方向而延伸。第一和第二横向方向之间的角度在45°±15°的范围内。

根据另一实施例，一种制造包括沟槽晶体管单元阵列的半导体器件的方法包括：在半导体晶片中将沟槽晶体管单元阵列的栅极沟槽的至少50％形成为沿着第二横向方向或垂直于第二横向方向延伸的线性栅极沟槽部分。方法进一步包括将半导体晶片划切为包括半导体器件的至少一个半导体芯片。划切包括沿着第一横向方向形成至少一个半导体芯片的主侧面。沿着第一方向的主侧面的长度等于或大于至少一个半导体芯片的其它侧面的长度。第一和第二横向方向之间的角度在45°±15°的范围内调整。

本领域技术人员通过阅读以下详细说明并查看附图，将认识到额外的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被合并入本说明书中并且构成说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。本发明的其它实施例以及许多预期的优点将易于理解，因为通过引用以下详细描述它们将变得更好理解。附图的元件无需按照相对于彼此成比例。相同的附图标记表示对应的或者相似的部件。

图1是包括沟槽晶体管单元阵列的沿着第二横向方向的平行栅极沟槽部分的半导体本体的示意性顶视图，该第二横向方向与沿半导体本体的主侧面的第一方向形成角度α。

图2是包括晶体管单元阵列的沿着垂直于图1所示第二方向的方向的平行栅极沟槽部分的半导体本体的示意性顶视图。

图3是包括晶体管单元阵列的沿着第二横向方向的平行栅极沟槽部分以及倒角器件的半导体本体焊盘的示意性顶视图，该倒角器件包括沿着第二横向方向延伸的边缘。

图4是包括晶体管单元阵列的沿着第二横向方向的平行栅极沟槽部分、在半导体本体的对角相对的角部处的倒角器件焊盘、以及半导体本体的对角相对的倒角角部的半导体本体的示意性顶视图。

图5示出了半导体本体的示意性顶视图，该半导体本体包括晶体管单元阵列的主要沿着第二横向方向的以及沿着垂直于第二横向方向的第三横向方向的平行栅极沟槽部分。

图6图示了包括晶体管单元阵列的沿着第二横向方向的平行栅极沟槽部分、以及电子电路的半导体本体的示意性顶视图，该电子电路包括模拟电路和/或数字电路和/或混合信号电路。

图7A图示了穿过图1至图6所示栅极沟槽的剖视图的一个示例。

图7B图示了穿过图1至图6所示栅极沟槽的剖视图的另一示例。

图8图示了根据实施例的平行栅极沟槽部分的长度的示意图。

图9是制造半导体器件的方法的一个实施例的示意性流程图。

具体实施方式