[发明专利]含功率晶体管单元和横向晶体管的半导体器件及制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

通过热氧化形成对第一沟槽和第二沟槽(191,192)进行加衬的场氧化物层(240)，所述第一沟槽和所述第二沟槽(191,192)从主表面(101a)延伸到半导体层(100a)中；

在所述热氧化之后，在所述第一沟槽和所述第二沟槽(191,192)中形成功率晶体管单元(TCP)的场电极(165)和沟槽栅极电极(155)；

形成保护盖(450)，所述保护盖包括氮化硅层(448)并且覆盖包括所述第一沟槽和所述第二沟槽(191,192)的单元区域(610)；以及

在利用所述保护盖(450)覆盖所述单元区域(610)的情况下，在所述半导体层(100a)的支持区域(620)中形成横向晶体管(TCL)的平面栅极电极(158)。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在形成所述平面栅极电极(158)之后，注入掺杂剂，用于同时地形成所述功率晶体管单元(TCP)的源极区(110)和所述横向晶体管(TCL)的第一导电类型的源极区/漏极区(111)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中

所述源极区(110)和所述源极区/漏极区(111)相对于所述主表面(101a)具有相同的垂直扩展。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：

通过硅的局部氧化并且在形成所述保护盖(450)之后，在所述单元区域(610)与所述支持区域(620)之间以及/或者在指定给横向晶体管(TCL)的区域之间形成绝缘体结构(250)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中

所述硅的局部氧化使用氧化掩膜(440)，所述氧化掩膜(440)包括氮化硅层(448)，并且

在所述氧化掩膜(440)的开口中形成所述绝缘体结构(250)。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

去除所述氧化掩膜(440)；以及

在提供所述保护盖(450)之后，通过湿法氧化去除含氮部分，其中形成辅助氧化物层(460)。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

通过用于所述横向晶体管(TCL)的平面栅极电介质(243)替代所述辅助氧化物层(460)。

8.根据权利要求1至3和5至7中任一项所述的方法，其中

形成所述场电极(165)包括：沉积导电的第一填充材料，在抛光工艺中去除所述第一填充材料的第一部分，以及通过凹陷刻蚀去除在所述第一沟槽(191)的上部部分中的第二部分，其中所述第一填充材料的剩余部分形成所述场电极(165)。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

使用所述场电极(165)作为刻蚀掩膜，去除在所述第一沟槽(191)的上部部分中的所述场氧化物层(240)的第一部分；以及

在通过去除所述场氧化物层(240)的第一部分而露出的所述半导体层(100a)的部分上形成栅极电介质(242)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中

形成所述沟槽栅极电极(155)包括：沉积导电的第二填充材料，以及在抛光工艺中去除所述第二填充材料的第一部分，以在所述第一沟槽(191)的上部部分中形成沟槽栅极电极(155)。

11.根据权利要求1至3、5至7和9至10中任一项所述的方法，进一步包括：

在形成所述场氧化物层(240)之前，形成对所述第一沟槽和所述第二沟槽(191,192)进行加衬的牺牲氧化物并且使所述牺牲氧化物凹陷。

12.根据权利要求1至3、5至7和9至10中任一项所述的方法，进一步包括：

在形成所述平面栅极电极(158)之后，注入掺杂剂，用于形成所述功率晶体管单元(TCP)的本体区(115)和在所述单元区域(610)外部的支持区域(620)中形成第二导电类型的阱(116)。