[发明专利]沟槽MOSFET接触件

说明书

本发明题为“沟槽MOSFET接触件”。本发明公开了一种器件，该器件具有由第一类型的器件单元的阵列构成的有源区域以及由第二类型的器件单元的阵列构成的栅极接触区域或屏蔽接触区域，该第二类型的器件单元的阵列以比第一类型的器件单元的阵列更宽的节距布局。有源区域中的每个器件单元包括沟槽，该沟槽包含栅极电极和邻接的台面，该台面包括器件的漏极区、源极区、体区和沟道区。第二类型的器件单元包括沟槽，该沟槽宽于第一器件单元中的沟槽，但是第二类型的器件单元的台面具有与第一类型的器件单元的台面大致相同的宽度。在具有大致相同的宽度的情况下，接触区域中的第二类型的器件单元中的台面具有与器件的有源区域中的第一类型的器件单元中的台面相似的击穿特性。

相关申请

本申请要求于2018年9月11日提交的美国专利申请号16/128,139的优先权和权益，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本说明书涉及屏蔽栅极沟槽MOSFET中的接触件。

背景技术

随着半导体器件(例如，器件单元尺寸)缩小，越来越难以在半导体器件中形成栅极和屏蔽接触(例如，屏蔽栅极屏蔽栅极沟槽MOSFET)。不同的光刻设计规则可用于半导体器件的有源区域和接触区域。为了使器件正常运行，必须在有源区域和接触区域中很好地控制和平衡MOSFET的漂移区中的电荷，以避免对器件的击穿电压产生不利影响。

附图说明

图1A是根据本公开的原理的沟槽MOSFET器件的半导体区中的示例性接触结构布局的一部分的俯视图的图示。

图1B是图1A的器件的一部分的剖视图的图示。

图1C是图1A的器件的一部分的剖视图的图示。

图1D是图1A的器件的一部分的剖视图的图示。

图2是被配置用于外部栅极馈电的器件的示例性接触结构布局的图示。

图3是被配置用于内部栅极馈电的器件的示例性接触结构布局。

图4A是包括有源区域和屏蔽接触区域的器件的示例性接触结构的图示。

图4B是图4A的器件的一部分的剖视图的图示。

图5A是器件的示例性接触结构布局的图示，该器件在有源区域中以及在屏蔽接触区域中具有不同器件单元节距和沟槽宽度，并且包括栅极穿通特征。

图5B是图5A的器件的一部分的剖视图的图示。

图6是用于与沟槽MOSFET器件的有源元件(例如，栅极电极、屏蔽电极、源极区、体区等)进行电接触的示例性方法的图示。

具体实施方式

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件用于许多功率开关应用中。在典型MOSFET器件中，栅极电极响应于施加的栅极电压而提供对器件的接通和关断控制。例如，在N型增强型MOSFET中，当响应于正栅极电压(其超过固有阈值电压)而在p型体区中形成导电N型反型层(即，沟道区)时，发生接通。反型层将N型源极区连接到N型漏极区，并允许这些区之间的多数载流子传导。

在沟槽MOSFET器件中，栅极电极形成在沟槽中，该沟槽从半导体材料(也可称为半导体区)诸如硅的主表面向下(例如，竖直向下)延伸。另外，屏蔽电极可形成在沟槽中的栅极电极下方(并且经由电极间电介质绝缘)。沟槽MOSFET器件中的电流流动主要是竖直的(例如，在N掺杂漂移区中)，并且由此，器件单元可以更密集地封装。器件单元可例如包括沟槽，该沟槽包含栅极电极和邻接的台面，该台面包含器件的漏极区、源极区、体区和沟道区。示例性沟槽MOSFET器件可包括数百或数千个器件单元的阵列(每个器件单元包括沟槽和邻接的台面)。器件单元在本文中可称为沟槽-台面单元，因为每个器件单元在几何上包括沟槽和台面(或两个半台面)结构。