[发明专利]具有场电极的晶体管器件

说明书

本发明涉及具有场电极的晶体管器件。一种晶体管器件包含源区域、漂移区域和布置在该源区域与该漂移区域之间的基体区域。栅电极与该基体区域相邻并且通过栅电介质被电介质绝缘于该基体区域。场电极布置与漂移区域和基体区域相邻，在第一方向上与栅电极间隔开，并且包含场电极和场电极电介质，该第一方向与在其中源区域和漂移区域是间隔开的垂直方向正交。该场电极电介质将该场电极至少与该漂移区域电介质绝缘。该场电极布置具有与漂移区域相邻的第一宽度和与基体区域相邻的第二宽度并且该第一宽度大于该第二宽度。

技术领域

本发明的实施例涉及晶体管器件，特别涉及具有场电极的晶体管器件。

背景技术

晶体管，特别是MOS（金属氧化物半导体）晶体管，诸如MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）被广泛地使用为诸如驱动应用、功率转换应用、汽车应用、消费者电子应用等之类的多种不同应用中的电子开关。对于那些晶体管，所希望的是，具有依赖于具体应用的预定义的电压阻断能力，并且具有低的导通电阻（在导通状态下晶体管的电阻）。

被使用为电子开关的MOS晶体管（其经常被称为功率MOS晶体管）包含基体区域与漏区域（在IGBT中还被称为发射极区域）之间的漂移区域。晶体管器件的导通电阻和电压阻断能力主要由基体区域与漏区域之间的这个漂移区域的长度和这个漂移区域的掺杂浓度所定义。大体上，导通电阻随着掺杂浓度增加和/或长度减少而减少。然而，增加的掺杂浓度和/或减少的长度可能引起减少的电压阻断能力。

一种增加电压阻断能力而不增加导通电阻的方式是提供与漂移区域相邻、与漂移区域电介质绝缘并且耦合到MOS晶体管的源端子的场电极。通常，功率晶体管包含多个并联连接的晶体管单元，其中这些晶体管单元中的每个包含场电极和两个相邻的场电极之间的漂移区域。

有需要提供包含场电极和具有减少的尺寸的晶体管器件。

发明内容

一个实施例涉及晶体管器件。该晶体管器件包含源区域、漂移区域和布置在该源区域与该漂移区域之间的基体区域、与基体区域相邻并且通过栅电介质与基体区域电介质绝缘的栅电极以及场电极布置。该场电极布置与漂移区域和基体区域相邻，在第一方向上与栅电极间隔开，并且包括场电极和场电极电介质，该第一方向与在其中源区域和漂移区域是间隔开的垂直方向正交。该场电极电介质将该场电极至少与该漂移区域电介质绝缘。该场电极布置具有与漂移区域相邻的第一宽度和与基体区域相邻的第二宽度，其中该第一宽度大于该第二宽度。

另一个实施例涉及用于形成晶体管器件的方法。该方法包含通过形成半导体基体的第一表面中的槽来形成场电极布置，在上槽部分中形成该槽的侧墙上的保护层，在未被该保护层覆盖的侧墙部分上和在槽的底部上形成电介质层并且至少在该电介质层上形成场电极。该方法进一步包含形成关于第一表面与该场电极布置水平间隔开的栅电极电介质和栅电极，形成与该栅电极相邻并且通过栅电介质与该栅电极电介质绝缘的基体区域并且在该基体区域中形成源区域。

附图说明

下面参考附图来解释示例。附图用于图示在这里所公开的实施例的基本原理，以致仅图示对理解基本原理所必需的方面。附图未按比例绘制。在附图中，相同参考字符指示相似特征。

图1示出根据一个实施例的晶体管器件的垂直横截面视图。

图2示出在图1中所示出的晶体管器件的掺杂轮廓的一个实施例。

图3示出在图1中所示出的半导体器件上的顶视图。

图4示出在另一个垂直截面平面中在图1中所示出的晶体管器件的垂直横截面视图。

图5示出根据另一个实施例的晶体管器件的垂直横截面视图。

图6示出根据又一个实施例的晶体管器件的垂直横截面视图。