[发明专利]具有场效应结构的半导体器件及制造其的方法

说明书

本发明涉及具有场效应结构的半导体器件及制造其的方法。半导体器件包括半导体衬底（110）、集成在半导体衬底（110）中的至少第一场效应结构（151）和集成在半导体衬底（110）中的至少第二场效应结构（152）。第一场效应结构（151）包括由多晶半导体材料组成的第一栅电极（141）。第二场效应结构（152）包括由金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成的第二栅电极（142）。

技术领域

本文所述的实施例涉及具有带有不同栅极材料的场效应结构的半导体器件，且特别是涉及具有带有金属栅极的场效应晶体管和具有多晶半导体栅极的MOS栅控二极管的半导体器件。另外的实施例涉及用于制造这样的半导体器件的方法。

背景技术

为了减小在功率半导体器件中的开关损耗，期望减小在功率半导体器件的晶体管单元之间的距离。允许晶体管单元的收缩的一个尝试是保持在功率半导体器件的邻近沟槽之间的沟道形成区的大小小。因为大小减小或节距收缩需要待形成的各个结构的较高调整，自调整工艺被越来越多地使用。

晶体管单元的节距收缩的一个结果是栅极导体或其它导电特征的电阻的增加。一般，高掺杂多晶硅用作栅极导体或其它导电特征的导电材料，因为多晶硅可容易被沉积和处理。然而，多晶硅的比电阻与由多晶硅制成的导电结构的减小横截面面积不成比例地增加，因为多晶硅的多晶结构的影响变得更明显。金属作为导电材料的使用减小了电阻，但也带来附加的工艺问题。

鉴于上面，存在对改进的需要。

发明内容

根据实施例，半导体器件包括半导体衬底、集成在半导体衬底中的至少第一场效应结构和集成在半导体衬底中的至少第二场效应结构。第一场效应结构包括在第一栅极电介质上并与第一栅极电介质接触的第一栅电极，第一栅极电介质被布置在第一栅电极和半导体衬底之间，其中第一栅电极由多晶半导体材料组成。第二场效应结构包括在第二栅极电介质上并与第二栅极电介质接触的第二栅电极，第二栅极电介质被布置在第二栅电极和半导体衬底之间，其中第二栅电极由金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成，并与半导体衬底电绝缘。

根据实施例，用于制造半导体器件的方法包括：提供具有第一侧面的半导体衬底；形成在第一场效应结构的第一栅极电介质上并与第一栅极电介质接触的第一栅电极，其中第一栅极电介质被布置在第一栅电极和半导体衬底之间，且其中第一栅电极由多晶半导体材料组成；以及形成在第二场效应结构的第二栅极电介质上并与第二栅极电介质接触的第二栅电极，其中第二栅极电介质被布置在第二栅电极和半导体衬底之间，其中第二栅电极由金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成，且其中第二栅电极与半导体衬底电绝缘。

本领域中的技术人员在阅读下面的详细描述时且当观看附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图中的部件并不一定按比例，相反将重点放在说明本发明的原理上。而且，在附图中，相似的参考符号指明对应的部件。在附图中：

图1A到1F图示用于制造根据实施例的半导体器件的方法的工艺；

图2A到2H图示用于制造根据实施例的半导体器件的方法的工艺；

图3图示根据实施例的半导体器件；以及

图4A到4G图示用于制造根据另一实施例的半导体器件的方法的工艺。

具体实施方式