晶體管和半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及晶體管和半導(dǎo)體裝置。一個技術(shù)問題是解決與現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或更多個問題相關(guān)的問題。在一個實施方案中，半導(dǎo)體裝置形成為包括延伸至下伏于半導(dǎo)體材料的第一區(qū)域的半導(dǎo)體材料的第一部分中的柵極結(jié)構(gòu)。柵極結(jié)構(gòu)將第一區(qū)域的一部分分為至少第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域。半導(dǎo)體材料的第一部分被構(gòu)造來形成下伏于柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體的晶體管的溝道區(qū)域。柵極結(jié)構(gòu)還包括屏蔽導(dǎo)體，屏蔽導(dǎo)體上覆于柵極導(dǎo)體且具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極導(dǎo)體之間的屏蔽絕緣體。屏蔽絕緣體還具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極絕緣體的第二部分之間的第二部分和上覆于屏蔽導(dǎo)體的第三部分。根據(jù)本實用新型的方面，可以促進高頻操作及改進切換頻率。
【專利說明】晶體管和半導(dǎo)體裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型大致涉及電子裝置，且更具體地涉及半導(dǎo)體、其結(jié)構(gòu)和形成半導(dǎo)體裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過去，半導(dǎo)體行業(yè)利用不同的結(jié)構(gòu)和方法來形成可在兩個方向上傳導(dǎo)電流穿過晶體管的晶體管。這些晶體管通常被稱作雙向晶體管或雙向場效應(yīng)晶體管(FET)。一些雙向FET是垂直電流晶體管，諸如垂直功率晶體管。通常，雙向FET具有限制雙向FET的應(yīng)用的低切換頻率。此外，擊穿電壓通常是低的，尤其在一個方向上。此外，工藝流程是復(fù)雜的，這增加制造成本。
[0003]因此，需要具有一種雙向晶體管，其具有較高切換頻率，具有較佳擊穿電壓特性并且具有較低成本。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的一個技術(shù)問題是解決與現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或更多個問題相關(guān)的問題。
[0005]本實用新型的一個方面涉及一種晶體管，其包括:第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底具有第一表面和第二表面；第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，其在半導(dǎo)體襯底的第一表面上；第二半導(dǎo)體 區(qū)域，其形成在第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)，其中第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分下伏于(underlie)第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域具有第二導(dǎo)電類型；柵極結(jié)構(gòu)，其形成在從第二半導(dǎo)體區(qū)域延伸至第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分中的開口中，其中開口將第二半導(dǎo)體區(qū)域分為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域；柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體，其形成在開口內(nèi)且上覆于第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分，其中第一載流電極區(qū)域的第一側(cè)鄰近柵極導(dǎo)體的一側(cè)且與柵極導(dǎo)體橫向分隔，且第二載流電極區(qū)域鄰近柵極導(dǎo)體的另一側(cè)且與柵極導(dǎo)體橫向分隔；屏蔽導(dǎo)體，其上覆于柵極導(dǎo)體；和屏蔽絕緣體，其在柵極導(dǎo)體與屏蔽導(dǎo)體之間。
[0006]根據(jù)本實用新型的一個方面的晶體管，其中柵極結(jié)構(gòu)不具有下伏于柵極導(dǎo)體的屏蔽導(dǎo)體。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個方面的晶體管，還包括鄰近第一載流電極區(qū)域的相對側(cè)的另一個柵極結(jié)構(gòu)，使得屏蔽導(dǎo)體鄰近第一載流電極區(qū)域的每一側(cè)且與其分隔開。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個方面的晶體管，其還包括柵極導(dǎo)體與第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分之間的柵極絕緣體，其中晶體管的溝道區(qū)域在下伏于柵極導(dǎo)體的第一半導(dǎo)體區(qū)域中，使得電流在第一載流電極區(qū)域與第二載流電極區(qū)域之間的柵極結(jié)構(gòu)下方橫向流動。
[0009]本實用新型的另一個方面涉及一種半導(dǎo)體裝置，其包括:第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料，其具有第一表面和第二表面；半導(dǎo)體材料的第一區(qū)域，其具有第二導(dǎo)電類型；柵極結(jié)構(gòu)，其延伸至下伏于第一區(qū)域的半導(dǎo)體材料中，其中柵極結(jié)構(gòu)使第一區(qū)域形成為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域，且其中第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度；柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體，其至少上覆于半導(dǎo)體材料的第一部分；柵極結(jié)構(gòu)的柵極絕緣體，其具有定位在柵極導(dǎo)體與下伏于柵極導(dǎo)體的半導(dǎo)體材料的第一部分之間的柵極絕緣體的第一部分，其中半導(dǎo)體材料的第一部分被構(gòu)造來形成晶體管的溝道區(qū)域；柵極結(jié)構(gòu)的屏蔽導(dǎo)體，其上覆于柵極導(dǎo)體；屏蔽絕緣體，其具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極導(dǎo)體之間的第一部分，屏蔽絕緣體具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極絕緣體的第二部分之間的第二部分。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個方面的半導(dǎo)體裝置，其中柵極結(jié)構(gòu)包括從第一區(qū)域的表面延伸至半導(dǎo)體材料中的開口，其中柵極絕緣體定位在開口的底部上且柵極導(dǎo)體定位在開口內(nèi)和柵極絕緣體上。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個方面的半導(dǎo)體裝置，其中柵極絕緣體的第二部分沿著開口的側(cè)壁定位并且鄰接屏蔽絕緣體，且其中屏蔽導(dǎo)體在開口內(nèi)且上覆于柵極導(dǎo)體。
[0012]本實用新型的又一個方面涉及一種半導(dǎo)體裝置，其包括:多層半導(dǎo)體材料，其具有第一導(dǎo)電類型的第一層，具有上覆于第一層的第二導(dǎo)電類型的第一區(qū)域，具有從第一區(qū)域的表面延伸至第一層中的多個開口，其中多個開口具有側(cè)壁；柵極絕緣體，其形成在多個開口的第一開口的側(cè)壁上；柵極導(dǎo)體材料，其在第一開口內(nèi)，且其中多個開口將第一區(qū)域劃分為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域；其中第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度；柵極導(dǎo)體材料，其在第一開口中形成至柵極導(dǎo)體中，其中下伏于柵極導(dǎo)體的第一層的一部分形成半導(dǎo)體裝置的溝道區(qū)域；屏蔽絕緣體，其形成在第一開口內(nèi)且上覆于柵極導(dǎo)體；屏蔽導(dǎo)體，其上覆于柵極導(dǎo)體；和源極導(dǎo)體，其在屏蔽導(dǎo)體的一部分上以形成屏蔽導(dǎo)體與第一層之間的電連接。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個方面的半導(dǎo)體裝置，其中多層半導(dǎo)體材料包括第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底和形成在半導(dǎo)體襯底的第一表面上的第一層；包括具有第一摻雜濃度的半導(dǎo)體襯底和形成有低于第一摻雜濃度的摻雜濃度的第一層；和本體導(dǎo)體，其形成在半導(dǎo)體襯底上的第二表面上。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個方面的半導(dǎo)體裝置，其中多層半導(dǎo)體材料包括多個開口，其形成為從第一層的表面延伸至第一層中，第一層的一部分被摻雜以形成第一區(qū)域，其中第一開口在第一區(qū)域內(nèi)。
[0015]根據(jù)本實用新型的方面，可以促進高頻操作及改進切換頻率。可以增大裝置的雪崩能量能力并且減小制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1圖示根據(jù)本實用新型的MOS晶體管的實施方案的一部分的電路圖；
[0017]圖2示意圖示根據(jù)本實用新型的半導(dǎo)體裝置的實施方案的一部分的實例的簡化橫截面圖；
[0018]圖3-圖6圖示根據(jù)本實用新型的形成圖2的半導(dǎo)體裝置的方法的實施方案的實例的部分中的不同階段；和
[0019]圖7圖示跨根據(jù)本實用新型的晶體管的不同部分取得的圖2的晶體管的放大橫截面圖。【具體實施方式】
[0020]為圖示的簡單和清楚起見，圖中的元件不一定按比例繪制，且不同圖中的相同參考數(shù)字指示相同元件，除非另有規(guī)定。此外，為描述的簡單起見，省略眾所周知的步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)。如本文中所使用，載流電極指的是裝置的元件，其攜載電流穿過裝置，諸如MOS晶體管的源極或漏極或雙極晶體管的發(fā)射極或集電極或二極管的陰極或陽極，且控制電極指的是控制穿過裝置的電流的裝置的元件，諸如MOS晶體管的柵極或雙極晶體管的基極。雖然裝置在本文中被解釋為某些N溝道或P溝道裝置或某些N型摻雜區(qū)域或P型摻雜區(qū)域，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將了解補充裝置根據(jù)本實用新型也是可行的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員了解導(dǎo)電類型指的是通過其發(fā)生傳導(dǎo)的機制，諸如通過電洞或電子的傳導(dǎo)，因此導(dǎo)電類型不是指摻雜濃度而是指摻雜類型(諸如P型或N型)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將了解如本文中所使用的涉及電路操作的詞期間、同時和之時并非意指動作在起始動作時立即發(fā)生的精確術(shù)語而是可能存在由初始動作起始的反應(yīng)之間一些小的但合理的延遲，諸如不同的傳播延遲。此外，術(shù)語同時意指特定動作至少在起始動作的持續(xù)時間的一些部分內(nèi)發(fā)生。詞大約或?qū)嵸|(zhì)上的使用意指元件的值具有預(yù)計接近規(guī)定值或位置的參數(shù)。然而，如本領(lǐng)域中眾所周知，總是存在微小變化，其使值或位置并非完全如所規(guī)定。本領(lǐng)域中已知高達至少百分之十(10%)(且對于半導(dǎo)體摻雜濃度而言高達百分之二十(20%))的變動是偏離精確如所述的理想目標(biāo)的合理變動。如用在元件名稱的一部分中，權(quán)利要求或/和具體實施方案中的術(shù)語第一、第二、第三和類似術(shù)語是用于區(qū)分類似元件且不一定用于以排序或以任意其它方式在時間或空間上描述序列。應(yīng)了解如此使用的術(shù)語在適當(dāng)環(huán)境下可互換且本文中所述的實施方案能夠以除本文所述或所示以外的其它次序操作。為附圖的清楚起見，裝置結(jié)構(gòu)的摻雜區(qū)域被圖示為具有大致直線邊緣和精確的角度邊角。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員了解歸因于摻雜劑的擴散和活化，摻雜區(qū)域的邊緣通常可能并非直線且邊角可能并非精確角度。
[0021]此外，描述圖示單元設(shè)計(其中本體區(qū)域是多個單元區(qū)域)而非單體設(shè)計(其中本體區(qū)域由形成為細(xì)長樣式，通常蛇形樣式的單個區(qū)域組成)。然而，本描述旨在適用于單元實施方式和單基極實施方式。
[0022]圖1圖示在可使用晶體管10的應(yīng)用的實例中連接的雙向晶體管10的電路圖。晶體管10形成為在兩個方向傳導(dǎo)電流穿過晶體管10并且跨晶體管10在兩個方向上阻擋反向電壓。晶體管10包括被構(gòu)造來提供至晶體管10的控制電極或柵極的控制端子44。晶體管10的本體端子24電連接至晶體管10的本體區(qū)域。如下文中進一步所見，晶體管10的本體區(qū)域或本體與晶體管10的兩個載流電極電隔離。端子24被提供作為晶體管10的外部端子以促進連接外部開關(guān)用于晶體管10的雙向操作。晶體管的源極通常是連接至晶體管的本體的電極。因為晶體管10的本體不是直接連接至晶體管10的源極或漏極，所以在晶體管10的電路示意圖中不清楚晶體管10的哪個載流電極被識別為晶體管10的源極或漏極。例如，本體可被本體二極管68-69隔離。因此，這些被稱作載流電極(CCE)。晶體管10的第一載流電極(CCEl)連接至晶體管10的第一載流端子70且晶體管10的第二載流電極(CCE2 )連接至第二電流端子71。如將在下文中所見，第一載流電極和第二載流電極(CCEI和CCE2)可基于施加至其上的偏壓而充當(dāng)晶體管10的源極或漏極。[0023]圖1中所示的示例性應(yīng)用連接包括第一開關(guān)或第一開關(guān)晶體管200和第二開關(guān)或第二開關(guān)晶體管204，其促進將晶體管10操作為雙向開關(guān)以在兩個方向上傳導(dǎo)電流穿過晶體管10。晶體管200的寄生源極-漏極二極管被圖示為二極管201且晶體管204的寄生源極-漏極二極管被圖示為二極管205。晶體管10的寄生本體二極管被圖示為二極管68-69。
[0024]晶體管200和204可響應(yīng)于施加至晶體管200和204的柵極電極的信號(未示出)而選擇性地啟動。在替代實施方案中，晶體管200和204可響應(yīng)于施加在晶體管10 (如虛線所示)的第一端子和第二端子上的信號而選擇性地啟動。在美國專利第7，282，406號(其以引用的方式并入本文)中解釋了雙向晶體管的操作的實例。雖然晶體管10在本文中被圖示和描述為N溝道晶體管,但是晶體管10還可實施為P溝道晶體管。
[0025]圖2示意圖示半導(dǎo)體裝置(諸如晶體管10)的實施方案的一部分的實例的放大橫截面圖。通常，晶體管10包括有源區(qū)域11和終止區(qū)域12，其以一般方式通過箭頭圖示。多個晶體管單元形成在有源區(qū)域中并且互連在一起以充當(dāng)一個晶體管。晶體管單元的實例被圖示為晶體管單元15-17。雖然下文描述可能重點關(guān)注單元16-17和附近材料，但是這樣做是為了描述的清楚起見且本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解描述還適用于晶體管10的其它單元，諸如單元15和可能定位至單元15左側(cè)的鄰近單元(未示出)。
[0026]晶體管10包括多個載流電極(CCE)(諸如區(qū)域21-23所示)，其取決于施加至CCE(諸如CCEl和CCE2)的電壓而充當(dāng)晶體管10的漏極區(qū)域或源極區(qū)域。由于晶體管10是橫向晶體管，所以每個單元與鄰近單元共用一個CCE。如將在下文中進一步所見，單元15-17中的每一個包括第一載流電極(CCEl)的一部分(例如，諸如區(qū)域22)和第二載流電極(CCE2)的一部分(例如，諸如區(qū)域21和23)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解區(qū)域21-23中的任何一個可能是源極或漏極區(qū)域，這取決于施加至各自區(qū)域的電壓。例如，如果晶體管10被偏壓使得CCEl (其連接至端子70)是源極電極且CCE2 (其連接至端子71)是漏極電極，那么單元16的源極載流電極(源極CCE)(例如，諸如區(qū)域22)充當(dāng)兩個單元16和17的源極載流電極(源極CCE)且單元15和17的漏極載流電極(漏極CCE)(例如，諸如區(qū)域21和23)充當(dāng)兩個單元16的漏極載流電極(漏極CCE)。
[0027]單元15-17的每一個還包括柵極結(jié)構(gòu)，諸如單元17的柵極結(jié)構(gòu)20，其以一般方式通過箭頭圖示。每個柵極結(jié)構(gòu)(例如，諸如柵極結(jié)構(gòu)20)包括屏蔽導(dǎo)體或屏蔽體(諸如屏蔽體48-50)，其上覆于柵極導(dǎo)體或柵極(諸如各自柵極40-42)，其中屏蔽絕緣體45使每個屏蔽體與相應(yīng)的下伏柵極絕緣。下伏于(underlie)單元16-17的柵極40-41的半導(dǎo)體材料的一部分被構(gòu)造來形成各單元的溝道區(qū)域，因此晶體管10的溝道區(qū)域，諸如溝道區(qū)域19，其以一般方式通過箭頭圖示。每個單元的溝道區(qū)域下伏于相應(yīng)的柵極，諸如下伏于柵極41的溝道區(qū)域19，使得如以一般方式通過箭頭19圖示，電流在一個單元的CCE與鄰近單元的CCE之間橫向流動穿過溝道區(qū)域。
[0028]單元15-17通常形成為長條形，其將垂直于圖1的頁面平面延伸。在其它實施方案中，單元15-17可具有其它形狀，諸如圓形或其它幾何形狀。如本領(lǐng)域中眾所周知，單元15-17的每一個充當(dāng)小型晶體管并且互連在一起以形成一個大型晶體管。
[0029]晶體管10還可包括屏蔽接觸結(jié)構(gòu)14，其形成在靠近與區(qū)域11的邊界的區(qū)域12中。在優(yōu)選實施方案中，結(jié)構(gòu)14的一側(cè)鄰接區(qū)域29，在其它實施方案中，結(jié)構(gòu)14可與區(qū)域29分隔開。晶體管10的柵極接觸結(jié)構(gòu)18通常形成在終止區(qū)域12中。在一個實施方案中，屏蔽接觸結(jié)構(gòu)14包括柵極43、屏蔽導(dǎo)體51和屏蔽絕緣體45，其類似于單元15-17的各自柵極40-42、屏蔽體48-50和絕緣體45形成。屏蔽接觸結(jié)構(gòu)14可延伸出圖2的頁面平面并且在一些點上，屏蔽體51可橫向延伸以電連接至所有屏蔽體48-50，以形成至其上的共同電連接。在一些實施方案中，屏蔽體51還諸如沿著屏蔽體51的橫向延伸部形成至層27的本體區(qū)域部分的電連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，在一些實施方案中，柵極接觸結(jié)構(gòu)18未延伸出圖2的頁面平面，而是結(jié)構(gòu)18的圖示視圖在通常位于柵極結(jié)構(gòu)14的溝槽的末端上的一點上。在其它實施方案中，可能具有多個版本的結(jié)構(gòu)18。個別柵極40-43的材料通常在一些點上電連接至結(jié)構(gòu)18的材料38，且柵極40-43隨后諸如通過金屬連接或通過諸如經(jīng)摻雜多晶硅的其它導(dǎo)體連接至彼此。在一些實施方案中，附加可選導(dǎo)體13可應(yīng)用至晶體管10的襯底25的第二表面。導(dǎo)體13可用于形成至端子24的連接。在一些實施方案中，導(dǎo)體13可省略。在其它實施方案中，屏蔽體51可連接至端子24且連接至位于囊封晶體管10的封裝內(nèi)的區(qū)域27以形成至晶體管10本體的連接。
[0030]圖3-圖6圖示形成晶體管10的方法的實施方案的實例的部分中的不同階段。這些描述參考圖1-圖6。
[0031]參考圖3，晶體管10包括通常具有高摻雜濃度的半導(dǎo)體襯底25。半導(dǎo)體材料層28形成在襯底25上。在襯底25上形成半導(dǎo)體材料層28的一個實例包括在一個表面或襯底25的第一表面上形成外延層27。在一個實施方案中，襯底25可為高度摻雜P型材料且層27可為形成晶體管10的本體區(qū)域的P型材料。在另一個實施方案中，襯底25和層27可為多層半導(dǎo)體材料。在另一個實施方案中，襯底25可為N型材料且層27可為輕摻雜P型材料。對于這樣一種實施方案，在形成層27之前,附加重?fù)诫sP型層可形成在襯底25上。在這樣一種情況下，半導(dǎo)體材料層28可包括兩個P型層。
[0032]開口 31-35形成為從層27的表面延伸一距離36至層27中。通常選擇距離36使得開口 31-34延伸穿過隨后可形成的半導(dǎo)體區(qū)域29。開口 31-35可通過多種方法形成，包括在層27上施加及圖案化遮罩(未示出)并且蝕刻開口至層27的材料中。雖然本文方法可能重點關(guān)注開口 31-33和附近材料，但是這樣做是為了描述的清楚起見且本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解描述還適用于晶體管10的其它單元，諸如單元15和可能定位至單元15左側(cè)的未示出鄰近單元。
[0033]柵極絕緣體37沿著開口的底部和側(cè)壁的至少一部分形成。在另一個實施方案中，絕緣體37沿著開口的所有側(cè)壁形成并且還形成在層27的表面上。絕緣體37可通過多種方法形成。例如，遮罩可在形成開口 31-35之后移除且暴露的硅表面可被氧化或絕緣體37可通過沉積或其它技術(shù)形成。在另一個實例中，絕緣體37的一部分可通過氧化形成且另一個部分可通過沉積形成。
[0034]導(dǎo)體材料38形成在開口 31-35內(nèi)。這種導(dǎo)體材料的一部分將最終在開口 31_34內(nèi)形成柵極40-43。通常，開口 31-35填充有經(jīng)摻雜多晶硅材料。在其它實施方案中，可使用不同導(dǎo)體材料，諸如硅化物或金屬導(dǎo)體。
[0035]在一個實施方案中，如虛線所示，將材料38的一部分從開口 35移除使得材料38的頂部稍微內(nèi)凹至層27的表面下方。在其它實施方案中，如虛線所示，可將材料38的一部分從所有開口 31-35移除使得材料38的頂部在所有開口 31-35中內(nèi)凹。在一個實施方案中，可通過施加及圖案化遮罩并且蝕刻材料38的暴露部分而移除材料38的部分。
[0036]隨后，半導(dǎo)體區(qū)域29可形成在晶體管10的有源區(qū)域11中的開口之間，諸如開口31-34之間。區(qū)域29的部分將最終形成單元的源極/漏極CCE區(qū)域，因此，晶體管10的源極/漏極CCE區(qū)域。區(qū)域29可通過多種方法形成。在優(yōu)選實施方案中，層27的一部分被摻雜以便形成層27的一部分內(nèi)的區(qū)域29。在優(yōu)選實施方案中，區(qū)域29是N型區(qū)域。
[0037]在替代實施方案中，區(qū)域29可在形成開口 31-35之前形成。例如，外延層可生長在具有期望導(dǎo)電類型的區(qū)域29的層27的表面上且開口 31-34外部的外延層的部分可被相反摻雜以提供層27的其余部分所期望的導(dǎo)電性和摻雜。
[0038]圖4圖示形成晶體管10的方法的實施方案的實例中的后續(xù)階段。將材料38的第二部分從開口 31-34移除，在開口 31-34底部附近留下材料38的第三部分以形成各自柵極40-43。通常不將材料38從結(jié)構(gòu)18的開口 35移除，但是在其它實施方案中材料38還可能被移除。在一個實施方案中，通過施加及圖案化遮罩(未示出)以暴露開口 31-34而非開口35以及蝕刻暴露材料38而移除材料38的部分。在一些實施方案中，如果在移除材料78的第二部分的同時可移除絕緣體的多余部分，那么材料78上方可包括保護層。保護層可包括氮化硅層或其它保護材料。柵極40-43的底部可能恰好與區(qū)域29的底部共面以促進形成橫向溝道區(qū)域，在其它實施方案中，至少柵極40-43的底部的彎曲部分延伸至層27中。在優(yōu)選實施方案中，柵極40-43的側(cè)壁的一部分形成為比區(qū)域29的底部更進一步延伸至層27中。
[0039]隨后，屏蔽絕緣體45形成在開口 31-34中且上覆于各自柵極30_43，使得絕緣體45的一部分在柵極40-43與屏蔽導(dǎo)體48-51 (見圖1)之間。絕緣體45的厚度通常大于絕緣體37的厚度，使得柵極40-43與屏蔽體48-51 (見圖1)之間的絕緣體的厚度比下伏于柵極40-43的絕緣體37的柵極絕緣體部分或在其上形成柵極40-43的絕緣體37的部分的厚度厚。在另一個實施方案中，絕緣體45的厚度可形成為在區(qū)域29的表面附近具有厚度且厚度隨絕緣體朝向柵極40-43中的一個或每一個延伸至區(qū)域29中而減小。一個示例性實施方案被圖示為柵極結(jié)構(gòu)77，其以一般方式通過箭頭圖示。絕緣體45的漸縮將協(xié)助選擇層27的摻雜濃度以實現(xiàn)低Rdson。例如，絕緣體45可漸縮為具有減小到絕緣體45延伸至區(qū)域29中或開口 31中的距離的至少一部分的厚度。在其它實施方案中，當(dāng)開口 31延伸至區(qū)域29中時，開口 31的寬度可形成為窄的。雖然結(jié)構(gòu)77被圖示為具有按一個角度偏離直線延伸的錐形，但是錐形可具有各種其它形狀。例如，錐形可延伸為具有圓形或矩形邊角的一系列階部或可以曲線形狀偏離延伸。此外，絕緣體45內(nèi)的開口可具有不同的形狀，諸如更接近為在開口內(nèi)具有筆直側(cè)壁。在這樣的實施方案中，開口 31的側(cè)壁可具有類似錐形使得絕緣體45內(nèi)的開口具有筆直側(cè)壁或絕緣體37的厚度可漸縮或絕緣體37可省略。開口 31內(nèi)絕緣體45的形狀可選地可用于絕緣體45的任一個。在另一個實施方案中，結(jié)構(gòu)77的側(cè)壁可形成為傾斜，諸如形成為“V”形或具有平坦底部的“V”形或其它形狀，其中側(cè)壁以除九十(90)度以外的角度偏離區(qū)域29的表面延伸。雖然這個可選實施方案僅在圖4中圖示，但是針對所得晶體管10其可維持為任意或所有絕緣體45的形狀。
[0040]在不同步驟中形成絕緣體37和45促進形成具有大于絕緣體37的厚度的絕緣體45。在其它實施方案中，絕緣體45可能不比絕緣體37厚。絕緣體45通常還形成在開口 35中的材料38上。在優(yōu)選實施方案中，絕緣體45通過沉積正硅酸乙酯玻璃(TEOS)層而形成。絕緣體45在柵極40-43上形成且沿著開口 31-34的側(cè)壁形成，在絕緣體45中留下開口 46。在其它實施方案中，絕緣體45可通過其它技術(shù)形成，諸如在開口中形成絕緣體且隨后絕緣體內(nèi)蝕刻開口 46。在其它實施方案中，絕緣體45可能并非沿著開口的側(cè)壁的整個剩余長度形成。
[0041]圖5圖示形成晶體管10的方法的實施方案的實例中的后續(xù)步驟中的晶體管10。屏蔽導(dǎo)體48-51形成在各自柵極40-43上方的開口 46內(nèi)。在一個實施方案中，經(jīng)摻雜多晶硅層形成在絕緣體45上及開口 46內(nèi)(諸如圖3中的虛線47所示)。隨后，可將多晶硅從晶體管10表面移除且也可將開口 46內(nèi)的多晶娃材料的一部分移除,從而使導(dǎo)體48-51的頂部內(nèi)凹一距離53至絕緣體45的表面下方。可通過CMP或遮罩及蝕刻或其它技術(shù)移除多晶硅。通常，導(dǎo)體48-51的頂部至少不比層27的表面高但是在其它實施方案中可為其它高度。隨后，另一個絕緣體52可形成在開口 46的其余部分中及導(dǎo)體48-51上以蓋住導(dǎo)體48-51的頂部并且使導(dǎo)體48-51的頂部絕緣。絕緣體52通常還形成在開口 35上方。
[0042]圖6圖示形成晶體管10的方法的實施方案的實例中的另一個后續(xù)步驟中的晶體管10。晶體管10被制備用于在區(qū)域21-23內(nèi)形成接觸表面以促進形成至區(qū)域21-23的低電阻歐姆接觸和區(qū)域21-23的導(dǎo)體。源極/漏極開口 60形成在單元之間以暴露開口 31-33之間的區(qū)域29的表面的一部分。此外，屏蔽接觸開口 61可形成為上覆于屏蔽體51以暴露屏蔽體51的一部分。此外，柵極接觸開口 62可形成為上覆于結(jié)構(gòu)18中的材料38以暴露材料38的一部分。在優(yōu)選實施方案中，在開口 31-33之間移除絕緣體52、45和37的一部分以形成開口 60并且暴露區(qū)域29的表面。在一個實施方案中，未不出的遮罩可被施加及圖案化以暴露位于開口 32-33之間和/或上覆于結(jié)構(gòu)14和18的絕緣體52的部分。遮罩開口可上覆于絕緣體52的一部分并且還可上覆于屏蔽導(dǎo)體48-50之間的絕緣體37和45的一部分。絕緣體52、45和37的暴露部分被移除以形成開口 60-62。開口 60暴露區(qū)域29的表面。
[0043]CCE接觸區(qū)域形成在通過開口 60暴露的區(qū)域29的表面中。通常，區(qū)域29的暴露表面被摻雜以形成摻雜區(qū)域57-59，以便在區(qū)域21-23的材料與將形成在區(qū)域57-59上的導(dǎo)體之間形成低電阻歐姆電連接。
[0044]導(dǎo)體材料被施加至摻雜區(qū)域57-59以分別在區(qū)域57_59上形成CCE導(dǎo)體63_65。此夕卜，屏蔽電極導(dǎo)體66可形成在屏蔽體57上以低電阻電連接至屏蔽體51。由于屏蔽體51可能最終電連接至屏蔽體48-50，所以屏蔽電極導(dǎo)體66也低電阻電連接至所有屏蔽體48-50。在一些實施方案中，屏蔽體51還諸如沿著屏蔽體51的橫向延伸部形成至層27的本體區(qū)域部分的電連接。例如，絕緣體37和45的一部分可從屏蔽體51的橫向延伸部中省略以允許屏蔽體51沿著橫向延伸部鄰接層27的一部分。此外，柵極電極導(dǎo)體67可形成在結(jié)構(gòu)18的材料38上以低電阻電連接至材料38。由于材料38可能最終電連接至柵極40-42，所以柵極電極導(dǎo)體67也低電阻電連接至所有柵極40-42。
[0045]在一個實施方案中，通過在開口 60-62內(nèi)施加導(dǎo)體材料層及將導(dǎo)體從絕緣體52的表面移除而形成導(dǎo)體63-67?？赏ㄟ^化學(xué)機械拋光(CMP)操作或其它眾所周知的操作(諸如蝕刻)移除材料。在優(yōu)選實施方案中，導(dǎo)體材料是鎢，但在其它實施方案中可為其它材料，諸如鋁或銅或硅化物。
[0046]再次參考圖2，端子導(dǎo)體可形成以促進將CCE區(qū)域21-22電連接至容納晶體管10的封裝的外部端子。例如，諸如虛線所示，附加導(dǎo)體可形成為電連接至導(dǎo)體63-67。所述附加導(dǎo)體可類似于通常被稱作一層金屬或多層金屬互連結(jié)構(gòu)的事物。
[0047]在另一個實施方案中，晶體管10可形成為具有針對區(qū)域21-23的不均勻摻雜剖面，其針對晶體管10的雙向操作的兩個方向提供不均勻擊穿電壓。例如，遮罩可形成在區(qū)域22上方且附加植入可在區(qū)域21和23中完成以增大區(qū)域21和23的摻雜。在這種情況下，當(dāng)晶體管10在一個方向上操作，使得區(qū)域21和23充當(dāng)漏極時，其與當(dāng)其在區(qū)域22充當(dāng)漏極的方向上操作時的情況下相比，將具有較低擊穿電壓。
[0048]晶體管10不具有下伏于柵極40-42中的任何一個或定位在柵極40_42中任何一個與下伏溝道區(qū)域之間的屏蔽導(dǎo)體。在一個實施方案中，晶體管10形成為具有針對區(qū)域21-23的實質(zhì)均勻摻雜剖面，其針對晶體管10的雙向操作的兩個方向提供實質(zhì)對稱的擊穿電壓。晶體管10還形成為在晶體管10的溝道區(qū)域中具有橫向電流。這種構(gòu)造協(xié)助為晶體管10提供高操作頻率但仍提供低Rdson。此外，柵極結(jié)構(gòu)具有下伏于屏蔽導(dǎo)體但仍上覆于橫向溝道區(qū)域的柵極導(dǎo)體，其改進晶體管10的可制造性并且減小成本。當(dāng)與柵極導(dǎo)體的距離增大時，單獨的屏蔽絕緣體促進增大屏蔽絕緣體厚度。每個CCE區(qū)域(諸如區(qū)域21-23)形成在屏蔽導(dǎo)體(諸如屏蔽體48-50)之間，其允許本體區(qū)域具有較高摻雜濃度及較低電阻率，這減小晶體管10的Rdson。由溝道至柵極構(gòu)造形成的橫向電流還改進轉(zhuǎn)換速度并且降低晶體管10的溝道電阻。
[0049]在另一個實施方案中，晶體管10可通過省略被示出位于柵極40-43與屏蔽體48-51之間的絕緣體45的部分而形成為具有均勻較低Rdson，使得屏蔽體48-51分別電連接至柵極40-43。這種構(gòu)造可減小Rdson，而且還可降低晶體管10的切換頻率。
[0050]圖7圖示跨從圖2的頁面向外延伸的晶體管10的長度取得的晶體管10的放大橫截面圖。如下文在圖2的描述中說明，個別柵極40-43的材料通常在一些點上電連接至結(jié)構(gòu)18的材料38。圖7圖示將柵極40-43電連接至結(jié)構(gòu)18的材料38的結(jié)構(gòu)的實施方案的一個實例。在該示例性實施方案中，如材料38與柵極43的相交處上的電連接所示，結(jié)構(gòu)18的材料38延伸至與柵極40-43的材料相交。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解柵極40-42的材料將平行于柵極43延伸并且還在其間形成電連接，但是從該橫截面中無法看到。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解在一個實施方案中，晶體管可包括:第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一表面和第二表面；
[0052]第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體區(qū)域(例如，諸如區(qū)域27)，其在半導(dǎo)體襯底的第一表面上；
[0053]第二半導(dǎo)體區(qū)域(例如，諸如區(qū)域29)，其形成在第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)，其中第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分下伏于第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域具有第二導(dǎo)電類型；
[0054]柵極結(jié)構(gòu)(例如，柵極結(jié)構(gòu)20)，其形成在從第二半導(dǎo)體區(qū)域延伸至第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分中的開口中，其中開口將第二半導(dǎo)體區(qū)域分為第一載流電極區(qū)域(例如，區(qū)域22)和第二載流電極區(qū)域(例如，區(qū)域23);
[0055]柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體(例如，諸如導(dǎo)體41)，其形成在開口內(nèi)且上覆于第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分，其中第一載流電極區(qū)域的第一側(cè)鄰近柵極導(dǎo)體的一側(cè)且與柵極導(dǎo)體橫向分隔(例如，諸如分隔開達絕緣體37的距離)，且第二載流電極區(qū)域鄰近柵極導(dǎo)體的另一側(cè)且與柵極導(dǎo)體橫向分隔；[0056]屏蔽導(dǎo)體(例如，諸如導(dǎo)體49)，其上覆于柵極導(dǎo)體；和
[0057]屏蔽絕緣體(例如,諸如絕緣體45),其在柵極導(dǎo)體與屏蔽導(dǎo)體之間。
[0058]在另一個實施方案中，晶體管還可包括柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)不具有下伏于柵極導(dǎo)體的屏蔽導(dǎo)體。
[0059]晶體管的另一個實施方案還可包括另一個柵極結(jié)構(gòu)，諸如另一個結(jié)構(gòu)20或結(jié)構(gòu)77，其鄰近第一載流電極區(qū)域的相對側(cè)，使得屏蔽導(dǎo)體鄰近第一載流電極區(qū)域的每一側(cè)并且與其分隔開。
[0060]在另一個實施方案中，晶體管還可包括柵極導(dǎo)體與第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分之間的柵極絕緣體，其中晶體管的溝道區(qū)域在下伏于柵極導(dǎo)體的第一半導(dǎo)體區(qū)域中，使得電流在第一載流電極區(qū)域與第二載流電極區(qū)域之間的柵極結(jié)構(gòu)下方橫向流動。
[0061]晶體管的另一個實施方案可包括柵極絕緣體的厚度小于屏蔽絕緣體的厚度。
[0062]在另一個實施方案中，晶體管可包括襯底的摻雜濃度大于第一半導(dǎo)體區(qū)域的摻雜濃度。
[0063]在另一個實施方案中，晶體管可包括第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度。
[0064]晶體管可具有另一個實施方案，其中柵極絕緣體鄰接屏蔽絕緣體。
[0065]晶體管的另一個實施方案可包括屏蔽導(dǎo)體形成在形成為延伸至屏蔽絕緣體中的開口內(nèi)。
[0066]本領(lǐng)域技術(shù)人員還將了解在另一個實施方案中，半導(dǎo)體裝置可包括:第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料(例如，諸如材料27)，其具有第一表面和第二表面；
[0067]半導(dǎo)體材料的第一區(qū)域(例如，諸如區(qū)域29)，其具有第二導(dǎo)電類型；
[0068]柵極結(jié)構(gòu)，其延伸至下伏于第一區(qū)域的半導(dǎo)體材料中，其中柵極結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)域至第一載流電極區(qū)域及第二載流電極區(qū)域中，且其中第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度；
[0069]柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體，其至少上覆于半導(dǎo)體材料的第一部分；
[0070]柵極結(jié)構(gòu)的柵極絕緣體，其具有定位在柵極導(dǎo)體與下伏于柵極導(dǎo)體的半導(dǎo)體材料的第一部分之間的柵極絕緣體的第一部分，其中半導(dǎo)體材料的第一部分被構(gòu)造來形成晶體管的溝道區(qū)域；
[0071]柵極結(jié)構(gòu)的屏蔽導(dǎo)體，其上覆于柵極導(dǎo)體；
[0072]屏蔽絕緣體，其具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極導(dǎo)體之間的第一部分，屏蔽絕緣體具有定位在屏蔽導(dǎo)體與柵極絕緣體的第二部分之間的第二部分。
[0073]半導(dǎo)體裝置可具有另一個實施方案，其中柵極結(jié)構(gòu)包括從第一區(qū)域的表面延伸至半導(dǎo)體材料中的開口，其中柵極絕緣體定位在開口的底部上且柵極導(dǎo)體定位在開口內(nèi)和柵極絕緣體上。
[0074]半導(dǎo)體裝置的另一個實施方案可包括柵極絕緣體的第二部分沿著開口的側(cè)壁定位并且鄰接屏蔽絕緣體。
[0075]在另一個實施方案中，半導(dǎo)體裝置可包括屏蔽導(dǎo)體，其位于開口內(nèi)且上覆于柵極導(dǎo)體。
[0076]半導(dǎo)體裝置還可包括另一個實施方案，其中半導(dǎo)體裝置的本體區(qū)域不電連接至第一載流電極區(qū)域或第二載流電極區(qū)域。
[0077]本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解在一個實施方案中，形成半導(dǎo)體裝置的方法可包括:提供多層半導(dǎo)體材料，其具有第一導(dǎo)電類型的第一層(例如，諸如層27)，具有上覆于第一層的第二導(dǎo)電類型的第一區(qū)域(例如，諸如區(qū)域29)，具有從第一區(qū)域的表面延伸至第一層中的多個開口，其中多個開口具有側(cè)壁；形成在多個開口的第一開口的側(cè)壁上的柵極絕緣體和第一開口內(nèi)的柵極導(dǎo)體材料，且其中多個開口將第一區(qū)域劃分為第一載流電極區(qū)域(例如，諸如區(qū)域CCE1)和第二載流電極區(qū)域(例如，諸如區(qū)域CCE2)；
[0078]使第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度形成為實質(zhì)等于第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度；
[0079]在第一開口中形成柵極導(dǎo)體材料(例如，諸如材料38)至柵極導(dǎo)體(例如，導(dǎo)體41)中，其中下伏于柵極導(dǎo)體的第一層的一部分形成半導(dǎo)體裝置的溝道區(qū)域；
[0080]在第一開口內(nèi)形成屏蔽絕緣體且上覆于柵極導(dǎo)體；
[0081]形成上覆于柵極導(dǎo)體的屏蔽導(dǎo)體；和
[0082]在屏蔽導(dǎo)體的一部分上形成源極導(dǎo)體以形成屏蔽導(dǎo)體與第一層之間的電連接。
[0083]在另一個實施方案中，方法可包括提供第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底和在半導(dǎo)體襯底的第一表面上形成第一層。
[0084]方法的另一個實施方案還可包括提供具有第一摻雜濃度的半導(dǎo)體襯底和形成具有低于第一摻雜濃度的摻雜濃度的第一層。
[0085]方法可具有另一個實施方案，其包括在半導(dǎo)體襯底的第二表面上形成本體導(dǎo)體。
[0086]方法的另一個實施方案可包括使多個開口形成為從第一層的表面延伸至第一層中，隨后摻雜第一層的一部分以形成第一區(qū)域，在第一區(qū)域內(nèi)具有第一開口。
[0087]方法還可包括形成屏蔽絕緣體，在屏蔽絕緣體內(nèi)具有第二開口，其中第二開口的至少一部分實質(zhì)平行于第一開口的側(cè)壁延伸和在第二開口的至少一部分內(nèi)形成屏蔽導(dǎo)體。
[0088]鑒于所有上述內(nèi)容，明顯公開新穎的半導(dǎo)體裝置和方法。尤其包括的特征是使源極區(qū)域和漏極區(qū)域形成為具有實質(zhì)類似摻雜或?qū)嵸|(zhì)相同摻雜，其促進使裝置形成為具有實質(zhì)相同擊穿電壓用于使裝置偏壓為在任一方向上具有電流。還包括使晶體管形成為在溝道區(qū)域中具有橫向電流，其減小柵極電荷并且促進高頻操作及改進切換頻率。在源極區(qū)域和漏極區(qū)域的每一側(cè)上形成屏蔽導(dǎo)體減小溝道區(qū)域中的電荷，其允許溝道區(qū)域中的更高摻雜，其減小Rdson。形成屏蔽絕緣體的厚度以增大遠離柵極導(dǎo)體的更大距離針對允許區(qū)域29中給定擊穿電壓的更高摻雜濃度，其減小Rdson。使溝道區(qū)域和襯底形成為具有相同導(dǎo)電類型減小本體接觸電阻，其增大裝置的雪崩能量能力并且減小制造成本。在襯底的一個表面上形成本體接觸導(dǎo)體還減小本體接觸電阻。形成屏蔽導(dǎo)體以電接觸晶體管10的本體使屏蔽體保持與晶體管本體相同的電勢。這協(xié)助耗盡形成充當(dāng)晶體管10的漏極的單元的漏極區(qū)域的區(qū)域29的部分。
[0089]雖然用特定優(yōu)選實施方案和/或示例性實施方案描述所述描述的標(biāo)的，但是上述附圖和/或其描述僅描繪標(biāo)的的典型實施方案和/或?qū)嵤┓桨傅膶嵗乙虼瞬坏帽灰曌飨拗破浞懂牎Ｃ黠@地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解許多替代和/或變化。明顯本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解許多替代和變化。雖然裝置被描述為硅半導(dǎo)體裝置，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本文中至少一些元件(諸如柵極結(jié)構(gòu))還適用于使用其它半導(dǎo)體材料(諸如氮化鎵(GaN))的裝置。[0090]如下文權(quán)利要求反映，實用新型方面可能不具有單個上述公開實施方案的所有特征。因此下文明示的權(quán)利要求在此明確并入【具體實施方式】，各權(quán)利要求獨立作為本實用新型的單獨實施方案。此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，雖然本文所述的一些實施方案包括一些但非其它實施方案中包括的其它特征，但是不同實施方案的特征的組合意在屬于本實用新型的范疇且形成不同實施方案。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體管，其特征在于包括: 第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一表面和第二表面； 所述第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，其在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一表面上； 第二半導(dǎo)體區(qū)域，其形成在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)，其中所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的第一部分下伏于所述第二半導(dǎo)體區(qū)域，所述第二半導(dǎo)體區(qū)域具有第二導(dǎo)電類型； 柵極結(jié)構(gòu)，其形成在從所述第二半導(dǎo)體區(qū)域延伸至所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的所述第一部分中的開口中，其中所述開口將所述第二半導(dǎo)體區(qū)域分為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域； 所述柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體，其形成在所述開口內(nèi)且上覆于所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的所述第一部分，其中所述第一載流電極區(qū)域的第一側(cè)鄰近所述柵極導(dǎo)體的一側(cè)且與所述柵極導(dǎo)體橫向分隔，且所述第二載流電極區(qū)域鄰近所述柵極導(dǎo)體的另一側(cè)且與所述柵極導(dǎo)體橫向分隔； 屏蔽導(dǎo)體，其上覆于所述柵極導(dǎo)體；和 屏蔽絕緣體，其在所述柵極導(dǎo)體與所述屏蔽導(dǎo)體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述柵極結(jié)構(gòu)不具有下伏于所述柵極導(dǎo)體的屏蔽導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其還包括鄰近所述第一載流電極區(qū)域的相對側(cè)的另一個柵極結(jié)構(gòu)，使得屏蔽導(dǎo)體鄰近所述第一載流電極區(qū)域的每一側(cè)且與其分隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的晶體管，其還包括所述柵極導(dǎo)體與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的所述第一部分之間的柵極絕緣體，其中所述晶體管的溝道區(qū)域在下伏于所述柵極導(dǎo)體的所述第一半導(dǎo)體區(qū)域中，使得電流在所述第一載流電極區(qū)域與所述第二載流電極區(qū)域之間的所述柵極結(jié)構(gòu)下方橫向流動。
5.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括: 第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料，其具有第一表面和第二表面； 所述半導(dǎo)體材料的第一區(qū)域，其具有第二導(dǎo)電類型； 柵極結(jié)構(gòu)，其延伸至下伏于所述第一區(qū)域的所述半導(dǎo)體材料中，其中所述柵極結(jié)構(gòu)使所述第一區(qū)域形成為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域，且其中所述第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于所述第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度； 所述柵極結(jié)構(gòu)的柵極導(dǎo)體，其至少上覆于所述半導(dǎo)體材料的第一部分； 所述柵極結(jié)構(gòu)的柵極絕緣體，其具有定位在所述柵極導(dǎo)體與下伏于所述柵極導(dǎo)體的所述半導(dǎo)體材料的所述第一部分之間的所述柵極絕緣體的第一部分，其中所述半導(dǎo)體材料的所述第一部分被構(gòu)造來形成所述半導(dǎo)體裝置的溝道區(qū)域； 所述柵極結(jié)構(gòu)的屏蔽導(dǎo)體，其上覆于所述柵極導(dǎo)體； 屏蔽絕緣體，其具有定位在所述屏蔽導(dǎo)體與所述柵極導(dǎo)體之間的第一部分，所述屏蔽絕緣體具有定位在所述屏蔽導(dǎo)體與所述柵極絕緣體的第二部分之間的第二部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述柵極結(jié)構(gòu)包括從所述第一區(qū)域的表面延伸至所述半導(dǎo)體材料中的開口，其中所述柵極絕緣體定位在所述開口的底部上且所述柵極導(dǎo)體定位在所述開口內(nèi)和所述柵極絕緣體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述柵極絕緣體的第二部分沿著所述開口的側(cè)壁定位并且鄰接所述屏蔽絕緣體，且其中所述屏蔽導(dǎo)體在所述開口內(nèi)且上覆于所述柵極導(dǎo)體。
8.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括: 多層半導(dǎo)體材料，其具有第一導(dǎo)電類型的第一層，具有上覆于所述第一層的第二導(dǎo)電類型的第一區(qū)域，具有從所述第一區(qū)域的表面延伸至所述第一層中的多個開口，其中所述多個開口具有側(cè)壁； 柵極絕緣體，其形成在所述多個開口的第一開口的側(cè)壁上； 柵極導(dǎo)體材料，其在所述第一開口內(nèi)，且其中所述多個開口將所述第一區(qū)域劃分為第一載流電極區(qū)域和第二載流電極區(qū)域； 其中所述第一載流電極區(qū)域的摻雜濃度實質(zhì)等于所述第二載流電極區(qū)域的摻雜濃度； 所述柵極導(dǎo)體材料，其在所述第一開口中形成至柵極導(dǎo)體中，其中下伏于所述柵極導(dǎo)體的所述第一層的一部分 形成所述半導(dǎo)體裝置的溝道區(qū)域； 屏蔽絕緣體，其形成在所述第一開口內(nèi)且上覆于所述柵極導(dǎo)體； 屏蔽導(dǎo)體，其上覆于所述柵極導(dǎo)體；和 源極導(dǎo)體，其在所述屏蔽導(dǎo)體的一部分上以形成所述屏蔽導(dǎo)體與所述第一層之間的電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述多層半導(dǎo)體材料包括所述第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底和形成在所述半導(dǎo)體襯底的第一表面上的所述第一層； 包括具有第一摻雜濃度的所述半導(dǎo)體襯底和形成有低于所述第一摻雜濃度的摻雜濃度的所述第一層；和 本體導(dǎo)體，其形成在所述半導(dǎo)體襯底上的第二表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述多層半導(dǎo)體材料包括所述多個開口，其形成為從所述第一層的表面延伸至所述第一層中，所述第一層的一部分被摻雜以形成所述第一區(qū)域，其中所述第一開口在所述第一區(qū)域內(nèi)。
【文檔編號】H01L23/552GK203659869SQ201420022346
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】B·帕德瑪納伯翰, P·溫卡特拉曼, G·M·格利瓦納 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司