[发明专利]具有深源接触的功率MOSFET

说明书

一种功率MOSFET IC器件，其包括形成在半导体衬底中的MOSFET单元阵列(300A、300B)。MOSFET单元阵列包括内部MOSFET单元(300A)的内部区和外部MOSFET单元(300B)的外边缘区，阵列的内部区的每个内部MOSFET单元包括内部MOSFET器件对，其在共用漏极接触(314)处彼此耦合。在一个示例实施例中，每个内部MOSFET器件包括延伸到半导体衬底的衬底接触区中的源极接触沟槽(SCT)。提供SCT沟槽，其长度(303)小于内部MOSFET器件的多晶硅栅极(312)的线性部分(310A)，其中SCT沟槽与具有曲线布局几何结构的多晶硅栅极(312)对准。

技术领域

本公开总体涉及半导体器件及其制造方法的领域，并且更特别地而非限制性地涉及功率MOSFET器件及其制造。

背景技术

功率MOSFET是特定类型的金属氧化物半导体场效应晶体管，其被设计成处置显著功率水平(例如，通常涉及大于1A的切换)。功率MOSFET以优越的切换速度而众所周知，并且用于许多应用，诸如电源、DC-DC转换器、低压电机控制器，以及其他高频脉宽调制(PWM)应用中的开关等。

包括功率MOSFET的微电子器件中的效率和功率损耗是功率电子应用中的主要问题。工程师不断受到增加功率密度且同时减少在应用中消耗的功率量的挑战。减少的功率消耗有助于将器件温度保持在规定之下，这导致对功率MOSFET应用中更好的操作效率的持续需求。例如，用于改善DC/DC同步降压转换器的效率的传统做法包括通过设计较低导通状态电阻(R_DSON)器件来减少MOSFET中的传导损耗，以及通过减少器件电容来降低切换损耗。然而，用于实现R_DSON的渐进式改善的当前技术由于器件的击穿电压与其导通状态电阻之间需要权衡而处于收益递减点。这是因为器件的击穿电压直接影响电阻贡献。

随着集成电路的设计和半导体制造不断进步，也同时在追求半导体器件(包括功率MOSFET)的改善。

发明内容

下面展示了简化的概述，以便提供本发明的一个或更多个方面的基本理解。本概述不是本发明的广泛综述，并且既不旨在识别本公开的关键或必要元件也不旨在描写其范围。相反，本概述的主要目的是以简化的形式展示本公开的一些概念，作为稍后展示的更详细的描述的序言。

在一个方面中，公开了一种IC例如功率MOSFETIC及其制造的实施例，其通过利用一个或更多的创新深源极接触(SCT)沟槽布局设计增强来克服在处理IC制造流程中所需要深源极接触(SCT)沟槽特征时可能会遇到的几个挑战。示例IC尤其包括半导体衬底，其具有顶部表面和底部表面；以及至少一个MOSFET单元，其形成在半导体衬底上。MOSFET单元包括MOSFET器件对，其在共用漏极接触处彼此耦合，其中，至少一个MOSFET器件包括SCT沟槽，其延伸到在靠近底部表面的半导体衬底中的衬底接触区。提供SCT沟槽，其沿着顶部表面的长度小于至少一个MOSFET器件的多晶硅栅极的线性部分，其中，SCT沟槽与具有曲线布局几何结构的多晶硅栅极的互补轮廓(例如，自对准源极)对准。