半導(dǎo)體器件和集成電路的制作方法
【專利說明】半導(dǎo)體器件和集成電路
【背景技術(shù)】
[0001] 在汽車和工業(yè)電子器件中普遍采用的功率晶體管需要低的導(dǎo)通狀態(tài)電阻（Rm)，同 時確保高電壓阻塞能力。例如，MOS("金屬氧化物半導(dǎo)體"）功率晶體管應(yīng)當能夠根據(jù)應(yīng)用 需求阻塞幾十到幾百或幾千伏的漏到源電壓Vds。MOS功率晶體管通常在一般大約2到20V 的柵源電壓下傳導(dǎo)可以高達幾百安培的非常大的電流。
[0002] 其中電流流動主要平行于半導(dǎo)體襯底的主表面進行的橫向功率器件對于半導(dǎo)體 器件是有用的，在該半導(dǎo)體器件中集成了另外的部件，例如開關(guān)、橋和控制電路。
[0003] 此外，存在關(guān)于電氣SOA("安全操作區(qū)"）的特定要求。這一方面適用于在較高柵 極電壓下的線性操作區(qū)域，以及適用于對在0V的柵源電壓下的雪崩擊穿的抗性。特別地， 期望抑制寄生雙極晶體管，因為寄生雙極晶體管的激活可能導(dǎo)致由于電流細絲的生成所致 的半導(dǎo)體器件的毀壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供具有改進的電氣特性的半導(dǎo)體器件。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，上述目的是通過根據(jù)獨立權(quán)利要求所要求保護的主題來實現(xiàn)的。在 從屬權(quán)利要求中定義另外的實施例。
[0006] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以下詳細描述并且觀看附圖之后將認識到附加的特征和 優(yōu)點。
【附圖說明】
[0007] 附圖被包括以提供對實施例的進一步理解并且被并入該說明書中并且構(gòu)成該說 明書的一部分。附圖圖示了主要實施例并且與描述一起用于解釋原理。將容易認識到其它 實施例和預(yù)期優(yōu)點中的很多，因為通過參考以下詳細描述它們變得更好地被理解。附圖的 元素不一定是相對于彼此按照比例的。同樣的附圖標記指定對應(yīng)的類似部分。
[0008] 圖1A示出在平行于半導(dǎo)體襯底的主表面的平面中的根據(jù)一實施例的半導(dǎo)體器件 的橫截面視圖； 圖1B示出圖1A中示出的半導(dǎo)體器件的另外橫截面視圖； 圖1C示出在平行于半導(dǎo)體襯底的主表面的平面中的根據(jù)另外的實施例的半導(dǎo)體器件 的橫截面視圖； 圖1D示出圖1C中示出的半導(dǎo)體器件的另外橫截面視圖； 圖2A示出在平行于半導(dǎo)體襯底的主表面的平面中的根據(jù)另外的實施例的半導(dǎo)體器件 的橫截面視圖； 圖2B示出圖2A中示出的半導(dǎo)體器件的第一橫截面視圖； 圖2C示出在與圖2B的橫截面視圖的方向正交的方向上的在圖2A中示出的半導(dǎo)體器 件的橫截面視圖； 圖2D示出在平行于半導(dǎo)體襯底的主表面的另一平面中的根據(jù)圖2A的實施例的半導(dǎo)體 器件的橫截面視圖； 圖2E示出包括變型的對應(yīng)于圖2D的橫截面視圖的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖； 圖2F示出在不同位置截取的對應(yīng)于圖2C的橫截面視圖的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖； 圖2G示出在與圖2B的橫截面視圖的方向正交的方向上的在圖2A中示出的半導(dǎo)體器 件的另外部分的橫截面視圖； 圖3A示出根據(jù)另外實施例的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖； 圖3B示出在與圖3A的橫截面視圖的方向正交的方向上的圖3A的半導(dǎo)體器件的橫截 面視圖；以及 圖4A和4B圖示根據(jù)實施例的轉(zhuǎn)換器的等效電路圖。
【具體實施方式】
[0009] 在以下詳細描述中參考附圖，附圖形成該描述的一部分并且在附圖中通過圖示的 方式圖示其中可實踐本發(fā)明的具體實施例。就此而言，參考被描述的圖的取向，使用諸如 "頂"、"底"、"前"、"背"、"居首"、"拖尾"等的方向性術(shù)語。因為可以以若干不同取向來定位 本發(fā)明的實施例的部件，所以方向性術(shù)語用于圖示的目的并且絕非限制性的。應(yīng)當理解的 是，可以利用其他實施例，并且可以在不背離權(quán)利要求所定義的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)或 邏輯改變。
[0010] 實施例的描述不是限制性的。特別地，下文描述的實施例的元素可以與不同實施 例的元素組合。
[0011] 在以下描述中使用的術(shù)語"晶片"、"襯底"或"半導(dǎo)體襯底"可包括具有半導(dǎo)體表面 的任何基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。晶片和結(jié)構(gòu)應(yīng)當被理解為包括硅、絕緣體上硅（SOI)、藍寶石上 娃（SOS)、摻雜和未摻雜半導(dǎo)體、由基本半導(dǎo)體基礎(chǔ)支撐的娃的外延層和其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。 半導(dǎo)體不需要是基于硅的。半導(dǎo)體還可以是硅鍺、鍺、或砷化鎵。根據(jù)其它實施例，碳化硅 (SiC)或氮化鎵（GaN)可形成半導(dǎo)體襯底材料。
[0012] 如在本說明書中使用的術(shù)語"橫向"和"水平"旨在描述與半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體本 體的第一表面平行的取向。這可以例如是晶片或管芯的表面。
[0013] 如在本說明書中使用的術(shù)語"垂直"旨在描述被布置為與半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體本 體的第一表面正交的取向。
[0014] 圖和描述通過指示緊挨著摻雜類型"n"或"p"的或" + "來說明相對摻雜濃度。 例如"rT"表示比"n"摻雜區(qū)域的摻雜濃度更低的摻雜濃度，而"n+"摻雜區(qū)域具有比"n"摻 雜區(qū)域更高的摻雜濃度。相同的相對摻雜濃度的摻雜區(qū)域不一定具有相同的絕對摻雜的濃 度。例如，兩個不同"n"摻雜區(qū)域可具有相同或不同絕對摻雜濃度。在圖和描述中，為了更 好理解的目的，經(jīng)常將摻雜部分指定為"P"或"n"摻雜。如將清楚理解的，該指定決非旨在 是限制性的。摻雜類型可以是任意的，只要實現(xiàn)所描述的功能。此外，在所有實施例中，摻 雜類型可相反。
[0015] 如本文使用的，術(shù)語"具有"、"包含"、"包括"、"含有"等是指示陳述的元素或特征 的存在的開放式術(shù)語，但不排除附加的元素或特征。冠詞"一個"、"一種"和"該"旨在包括 復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文清楚地另有聲明。
[0016] 如在該說明書中采用的，術(shù)語"耦合"和/或"電耦合"不意味著表示元件必須直接 耦合在一起，可在"耦合"或"電耦合"的元件之間提供介于中間的元件。術(shù)語"電連接"旨 在描述在電連接在一起的元件之間的低歐姆電連接。
[0017] 本說明書涉及半導(dǎo)體部分被摻雜有的"第一"和"第二"導(dǎo)電類型的摻雜劑。第一導(dǎo) 電類型可以是P型并且第二導(dǎo)電類型可以是n型或反之亦然。如通常已知的，根據(jù)源極和漏 極區(qū)的摻雜類型或極性，MOSFET可以是n溝道或p溝道MOSFET。例如，在n溝道MOSFET中， 源極和漏極區(qū)被摻雜有n型摻雜劑，并且電流方向是從漏極區(qū)到源極區(qū)。在p溝道MOSFET 中，源極和漏極區(qū)被摻雜有P型摻雜劑，并且電流方向是從源極區(qū)到漏極區(qū)。如將清楚理解 的，在本說明書的上下文中，摻雜類型可以是相反的。
[0018] 如果使用方向性語言描述具體電流路徑，該描述應(yīng)當僅僅被理解為指示該路徑而 不是電流流動的極性，即晶體管是P溝道還是n溝道晶體管。圖可包括極性敏感部件，例如 二極管。如將清楚理解的，這些極性敏感部件的具體布置被給出作為示例并且可以是相反 的，以便實現(xiàn)所描述的功能，這取決于第一導(dǎo)電類型是表示n型還是p型。
[0019] 描述實施例，同時特別參考所謂的常關(guān)斷晶體管，即當沒有施加?xùn)艠O電壓或施加 0V的柵極電壓時處于關(guān)斷狀態(tài)的晶體管。如將清楚理解的，本教導(dǎo)可等同適用于常導(dǎo)通晶 體管，即當沒有施加?xùn)艠O電壓或施加0V的柵極電壓時處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶體管。
[0020] 圖1A示出在平行于半導(dǎo)體襯底的主表面的平面中截取的半導(dǎo)體器件1或集成電 路的橫截面視圖。半導(dǎo)體器件1在包括主表面的半導(dǎo)體襯底中包括晶體管200。晶體管200 包括源極區(qū)201、漏極區(qū)205和主體區(qū)220。晶體管還包括相鄰于主體區(qū)220的柵電極結(jié)構(gòu) 209。例如，柵電極結(jié)構(gòu)209可包括柵極電介質(zhì)211和柵電極210,柵極電介質(zhì)211被布置在 柵電極210和主體區(qū)220之間。源極區(qū)201和漏極區(qū)205沿著第一方向被布置，第一方向 平行于主表面。主體區(qū)220被布置在源極區(qū)201和漏極區(qū)205之間。
[0021] 圖1B示出如還在圖1A中指示的II和II'之間的橫截面視圖，示出半導(dǎo)體襯底100 和主表面110。如在圖1B中具體圖示的，主體區(qū)220包括在主表面110處的上主體區(qū)212