[发明专利]具有柱结构的晶体管器件及制造晶体管器件的方法

说明书

本申请涉及具有柱结构的晶体管器件及制造晶体管器件的方法。晶体管器件包括设置在半导体区中并且包括栅极电极的第一沟槽，以及设置在所述半导体区中的第二沟槽。装置包括设置在所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的台面区，以及设置在所述台面区的顶部部分中的第一导电类型的源极区。所述装置包括所述第一导电类型的外延层，以及设置在所述台面区中并且设置在所述第一导电类型的所述源极区和所述外延层之间的第二导电类型的体区。所述装置包括所述第二导电类型的柱，所述柱设置在所述台面区中，使得所述源极区的第一部分设置在所述柱侧面，并且所述源极区的第二部分设置在所述柱上方。

技术领域

该说明书涉及具有柱结构的晶体管器件。

背景技术

一些晶体管器件可经受例如寄生双极晶体管，该寄生双极晶体管可被触发并且可防止晶体管器件的关断。寄生双极晶体管可通过寄生双极晶体管的基极中的由于衬底电流的自偏置来触发。因此，需要系统、方法和装置来解决现有技术的不足并提供其它新颖且创新的特征。

发明内容

在至少一个一般方面，装置可包括设置在半导体区中并且包括栅极电极的第一沟槽，以及设置在半导体区中的第二沟槽。装置可包括设置在第一沟槽和第二沟槽之间的台面区，以及设置在台面区的顶部部分中的第一导电类型的源极区。装置可包括第一导电类型的外延层，以及设置在台面区中并且设置在源极区和第一导电类型的外延层之间的第二导电类型的体区。装置可包括第二导电类型的柱，该柱设置在台面区中，使得源极区的第一部分设置在柱侧面，并且源极区的第二部分设置在柱上方。

一个或多个实施方式的细节在随附附图和以下描述中阐明。其他特征将从说明书和附图中以及从权利要求中显而易见。

附图说明

图1A是根据实施方式的示出晶体管的剖视图的示意图。

图1B至1F是示出图1A所示的晶体管的剖视图的变型形式的示意图。

图2示出可具有横截面的各种组合的晶体管的平面图。

图3A至3C示出晶体管的变型形式的透视图。

图3D示出结合图3A至3C描述的实施方式的变型形式。

图4A和4B示出晶体管的另一个变型形式的透视图。

图5A和5B示出晶体管的又一个变型形式的透视图。

图6A至6F是示出制备如本文所述的晶体管的工艺的示意图。

图7是根据实施方式的示出形成晶体管的方法的流程图。

图8是示出晶体管的闩锁场景的曲线图。

图9是根据本文所述的实施方式的示出晶体管的操作的曲线图。

图10是示出各种柱单元间距的体触点长度与骤回电压的曲线图。

图11示出各种器件的导通电阻与体触点长度。

具体实施方式

此处描述的晶体管可具有源极区，该源极区被限定为使得防止包括在晶体管内的寄生双极器件(例如，NPN双极晶体管器件)以不期望的方式被激活。具体地讲，如本文所述，晶体管结构可被配置成当晶体管结构被关断时防止包括在晶体管结构中的寄生双极器件的接通。寄生双极器件的激活可称为闩锁，并且可响应于寄生双极器件中的基极响应于衬底电流的自偏置而被触发。本文所述的晶体管器件可被配置有这样的结构，该结构减小基极电阻，同时保持期望的导通电阻。因此，当晶体管结构被关断时，减少或消除与寄生双极器件相关联的不期望的闩锁状况。