[发明专利]集成电路及其制造方法和半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体地涉及用于制造包括横向沟槽晶体管和逻辑电路元件的集成电路的方法、半导体器件和集成电路。

背景技术

通常用于汽车和工业电子的功率晶体管需要低导通电阻(Ron A)，同时确保高压阻挡能力。例如，MOS(“金属氧化物半导体”)功率晶体管应当能够根据应用需要阻挡几十到几百或几千伏特的漏极-源极电压Vds。MOS功率晶体管通常传导非常大的电流，其在约2V到20V的典型栅极-源极电压下可能达到几百安培。低压功率晶体管应用于低于10伏特的漏极-源极电压范围Vds。

电流流动主要与半导体衬底的第一主表面平行地发生的横向功率器件对于集成有诸如开关、桥和控制电路的另外的部件的集成电路是有用的。通常，正在研究可以用作低电阻低压功率开关并且可以与驱动电路集成的晶体管。

正在开发用于将逻辑电路、模拟电路和功率晶体管集成在一个芯片中的概念。在这些器件中，单个的部件必须彼此绝缘，使得它们不会相互影响其功能。特别地，正在研究通过其可以通过常规处理方法形成单个电路的部件的方法。

因此，本发明的目的是提供一种改进的用于形成集成电路的方法，该方法具有降低的复杂性。此外，目的是提供一种相应的集成电路。

根据本发明，上述目的通过根据独立权利要求的要求保护的主题实现。实施方式在从属权利要求中限定。

发明内容

根据实施方式，形成包括横向沟槽晶体管和逻辑电路元件的集成电路的方法包括在半导体衬底的第一主表面中形成多个栅极沟槽，其中，栅极沟槽的纵轴沿平行于第一主表面的第一方向延伸。该方法还包括：形成沿与第一主表面平行的第二方向延伸的源极接触槽，第二方向垂直于第一方向，源极接触槽沿着所述多个栅极沟槽延伸；以及形成源极区，包括通过穿过源极接触槽的侧壁引入掺杂剂来执行掺杂过程。该方法还包括在源极接触槽中填充牺牲材料；之后，形成逻辑电路元件的部件；然后从源极接触槽去除牺牲材料；以及在源极接触槽中填充源极导电材料。

根据实施方式，形成包括横向沟槽晶体管和逻辑电路元件的集成电路的方法包括：在半导体衬底的第一主表面中形成多个栅极沟槽，其中，栅极沟槽的纵轴沿平行于第一主表面的第一方向延伸；形成沿与第一主表面平行的第二方向延伸的漏极接触槽，第二方向垂直于第一方向，漏极接触槽沿所述多个栅极沟槽延伸。该方法还包括：形成漏极区，包括通过穿过源极接触槽的侧壁引入第一导电类型的掺杂剂来执行掺杂过程；在漏极接触槽中填充牺牲材料；之后形成逻辑电路元件的部件。该方法包括：然后从漏极接触槽去除牺牲材料；以及在漏极接触槽中填充源极导电材料。

根据实施方式，半导体器件包括晶体管单元的阵列，每个晶体管单元形成在具有第一主表面的半导体衬底中，并且每个晶体管单元包括：设置在源极区和漏极区之间的本体区；以及布置在本体区的相对侧上的栅极沟槽，栅极沟槽的纵轴沿平行于第一主表面的第一方向延伸。源极区、本体区和漏极区沿着第一方向布置。半导体器件还包括：分别布置在栅极沟槽中的栅电极；以及栅极接触件，其每个用于将栅电极中之一连接到栅极端子，栅极接触件在空间上彼此分离。

在阅读以下详细描述和查看附图后，本领域技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的实施方式的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释原理。随着通过参考以下详细描述，本发明的其他实施方式和许多预期优点变得更好理解，它们将被更容易地意识到。附图的元件不一定相对于彼此成比例。相同的附图标记表示相应的相似部分。

图1A示出了根据实施方式的集成电路的一部分的透视图。

图1B示出了根据实施方式的集成电路的一部分的截面图。

图2A至图2I示出了根据实施方式在执行制造集成电路的方法时工件的截面图。

图3A至图3G示出了根据实施方式在执行制造集成电路的另外的步骤时工件的截面图。

图4A至图4E示出了根据变型在执行制造集成电路的部件的步骤时工件的截面图。

图5示出了根据实施方式的集成电路的示例的截面图。

图6A总结了根据实施方式的方法。

图6B总结了根据另一实施方式的方法。

具体实施方式