[发明专利]具有包括埋入部分的控制结构的半导体器件及制造方法

说明书

本发明涉及具有包括埋入部分的控制结构的半导体器件及制造方法。一种半导体器件包括具有第一导电类型的源极区和第二导电类型的本体区的晶体管单元。源极区和本体区形成在由半导体本体的一部分形成的半导体台面中。控制结构包括在半导体台面的至少两个相对侧上延伸到半导体本体中的第一部分、第一部分之间的距第一表面一定距离的第二部分、以及距第一表面一定距离并且连接第一部分和第二部分的第三部分，其中半导体台面的收缩区段形成在相邻的第三部分之间。

技术领域

本发明涉及具有包括埋入部分的控制结构的半导体器件及制造方法。

背景技术

具有垂直晶体管单元的半导体器件基于延伸到漂移区中并且邻接包括晶体管单元的源极区和本体区的半导体台面的控制结构。在晶体管单元的导通状态下，漂移区中的高密度电荷载流子等离子体确保半导体器件的低导通电阻。通常，薄半导体台面或具有收缩（constriction）的半导体台面减少电荷载流子的泄漏并且将电荷载流子等离子体密度保持得很高。

提供具有在导通状态下来自电荷载流子等离子体的电荷载流子低泄漏的半导体器件是所期望的。

发明内容

根据实施例，一种半导体器件包括具有第一导电类型的源极区和第二导电类型的本体区的晶体管单元。源极区和本体区形成在由半导体本体的一部分形成的半导体台面中。控制结构包括在半导体台面的至少两个相对侧延伸到半导体本体中的第一部分、第一部分之间的距第一表面一定距离的第二部分、以及距第一表面一定距离并且连接第一部分和第二部分的第三部分，其中半导体台面的收缩区段形成在相邻的第三部分之间。

根据另一实施例，一种半导体器件包括具有第一导电类型的源极区以及第二导电类型的本体区的晶体管单元。源极区和本体区形成在由半导体本体的一部分形成的半导体台面中。控制结构包括布置在半导体台面的顶部区段的两个相对侧并且从第一表面延伸到半导体本体中的顶部部分，以及在半导体台面的底部区段的相对侧并且距第一表面一定距离的底部部分。半导体台面的底部区段连接至顶部区段。底部区段的有效宽度的水平纵向延伸变化独立于半导体台面的顶部区段的有效宽度的变化。

根据又一实施例，一种制造半导体器件的方法包括形成从处理表面延伸到由半导体材料形成的半导体衬底中的第一沟槽。在含氢环境中加热半导体衬底，其中半导体材料在处理表面处的一部分流体化并且形成跨基于第一沟槽的空腔的连续处理层。在至少包括处理层的顶部半导体层中形成晶体管单元的源极区和本体区。形成延伸通过顶部半导体层并且暴露空腔中的至少第一多个空腔的第二沟槽。

本领域技术人员在阅读下面详细描述和查看附图时，将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步了解并且被结合在本说明书中且构成本说明书的一部分。附图图示本发明的实施例并且与描述一起用来解释本发明的原理。将容易领会到本发明的其它实施例和预期优点，因为通过参考下面的详细描述它们变得更好理解。

图1A是用于图示根据实施例的制造半导体器件的方法的半导体衬底的一部分的示意横截面图，该方法包括在基底部分中形成第一沟槽之后在空腔上方的外延生长。

图1B是在通过在含氢环境中加热半导体衬底而形成空腔之后的图1A的半导体衬底部分的示意横截面图。

图1C是在生长外延层之后的图1B的半导体衬底部分的示意横截面图。

图1D是在形成暴露第一空腔的第二沟槽之后的图1C的半导体衬底部分的示意横截面图。

图1E是在空腔上方形成晶体管单元之后的图1D的半导体衬底部分的示意横截面图。

图2A是用于图示根据实施例的制造半导体器件的方法的半导体衬底的一部分的示意横截面图，该方法涉及在提供掩模衬里之后第一沟槽中的掩模衬里。