143和源極區(qū)121,沒有將增加第一場電極結(jié)構(gòu)151的柵極電阻的長和薄的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0059]如圖1F所示的半導(dǎo)體器件100是功率半導(dǎo)體器件,并包括功率FET,而不限于此。半導(dǎo)體器件100 —般包括多個(gè)第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152,每個(gè)第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)形成功率FET的相應(yīng)晶體管單元。除了那以外,半導(dǎo)體器件100包括多個(gè)第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)151,每個(gè)第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)的M0S柵控二極管。第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152形成具有分開的端子用于柵極、源極和漏極的三端子器件,而第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)151形成具有公共端子用于柵極和源極以及分開的端子用于漏極的二端子器件。
[0060]半導(dǎo)體器件100因此包括半導(dǎo)體襯底110和集成在半導(dǎo)體襯底110中的至少第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)151,其中第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)151包括在第一柵極電介質(zhì)131上和與第一柵極電介質(zhì)131接觸的第一柵電極141,第一柵極電介質(zhì)131被布置在第一柵電極141和半導(dǎo)體襯底110之間。第一柵電極141具有多晶半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體器件100還包括集成在半導(dǎo)體襯底110中的至少第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152,其中第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152包括在第二柵極電介質(zhì)132上和與第二柵極電介質(zhì)132接觸的第二柵電極142,第二柵極電介質(zhì)132被布置在第二柵電極142和半導(dǎo)體襯底110之間。第二柵電極142具有金屬、金屬合金、金屬層堆疊、金屬合金層堆疊之一及其組合,并與半導(dǎo)體襯底電絕緣。
[0061]根據(jù)實(shí)施例,第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)151是具有在半導(dǎo)體襯底110中形成的ρ摻雜主體區(qū)122和η摻雜源極區(qū)121的M0S柵控二極管,其中第一柵電極141與半導(dǎo)體襯底110的源極區(qū)121歐姆接觸。第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152是包括在半導(dǎo)體襯底110中形成的ρ摻雜主體區(qū)122和η摻雜源極區(qū)121的場效應(yīng)管,其中第二柵電極142與第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)152的主體區(qū)122和源極區(qū)121電絕緣。
[0062]摻雜關(guān)系也可反轉(zhuǎn),使得源極區(qū)121、漂移區(qū)123和漏極區(qū)是ρ摻雜的,以及主體區(qū)是η摻雜的。
[0063]參考圖2Α到2Η,描述了用于制造半導(dǎo)體器件的方法的另外的實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例包括形成具有帶有多晶硅柵極241的第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)251和帶有金屬柵極242的第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)252的半導(dǎo)體器件200。該方法使用用于形成對金屬柵極242選擇性的多晶硅柵極241的掩模。
[0064]如圖2Α所示,提供具有第一側(cè)面211和與第一側(cè)面211相對的第二側(cè)面212的半導(dǎo)體襯底210??墒褂萌缃Y(jié)合圖1Α到1F描述的相同的半導(dǎo)體材料。此外,半導(dǎo)體襯底210可包括以后形成半導(dǎo)體器件200的漏極區(qū)224的單片主體224和如結(jié)合圖1Α到1F描述的弱η摻雜外延層223。不同于圖1Α到1F的實(shí)施例,主體區(qū)222和源極區(qū)221以后形成,但也可在如結(jié)合圖1Α到1F描述的更早的階段形成。
[0065]如上所述形成第一和第二溝槽214、215,其中差別在于第一厚度wl和第二厚度w2是相等的。第一厚度wl和第二厚度w2也可能是不同的。因?yàn)楣饪萄谀R院笥糜谶x擇性地移除多晶硅層,第一和第二厚度wl、w2可彼此獨(dú)立地被選擇。臺面區(qū)213保持在鄰近溝槽214,215之間,如上所述。
[0066]場氧化物233和場電極236在第一和第二溝槽215、215的每一個(gè)中形成,如結(jié)合圖1A到1F所述的。此外,如上所述形成第一柵極電介質(zhì)231。
[0067]如在圖2A中進(jìn)一步圖示的,多晶半導(dǎo)體材料的多晶層240被沉積以填充第一和第二溝槽214、215。可使用與針對多晶層140描述的相同的工藝。在下文中,多晶層240因此被稱為多晶硅層240
圖2A因此圖示提供具有第一側(cè)面211的半導(dǎo)體襯底210、在半導(dǎo)體襯底210的第一側(cè)面211上形成第一柵極電介質(zhì)231以及將多晶半導(dǎo)體材料的多晶層240沉積在第一柵極電介質(zhì)231上、特別是將多晶層240沉積在至少第一和第二溝槽214、215中的工藝。
[0068]如圖2B所示,多晶硅層240全局地被內(nèi)蝕刻或受到化學(xué)機(jī)械拋光以從臺面區(qū)213移除多晶硅層240。溝槽214、215保持填充有多晶硅層240的材料。第一柵極電介質(zhì)231也可在這里用作如上所述的光蝕刻停止。
[0069]圖2B還圖示在蝕刻或內(nèi)拋光的多晶硅層240上形成掩模271以覆蓋布置在第一溝槽214中的多晶硅層240 (多晶層240)的工藝。布置在第二溝槽215中的多晶硅層240的部分未被掩模271覆蓋。掩模271可以是例如允許多晶硅層240的材料相對于掩模271的材料的蝕刻的硬掩模。此外,掩模271也可用于從未被掩模271覆蓋的部分移除第一柵極電介質(zhì)231。掩模271的材料因此可被選擇成允許這個(gè)選擇性移除。掩模271可以例如由氮化硅制成或也由氧化硅制成或是聚合物掩模。
[0070]圖2B因此圖示形成在多晶硅層240上的掩模271以覆蓋在第一溝槽214中的多晶硅層240同時(shí)讓在第二溝槽215中的多晶層240未被覆蓋的工藝。
[0071]隨后一般通過各向異性蝕刻工藝使用掩模271作為蝕刻掩模來蝕刻多晶硅層240以從未被掩模271覆蓋的區(qū)移除多晶硅層240。也可對第一柵極電介質(zhì)231的材料選擇性地執(zhí)行蝕刻。保留在第一柵極電介質(zhì)231上的第一溝槽214中的多晶硅層240的部分形成第一柵電極241。
[0072]如圖2C所示,針對掩模271選擇性地蝕刻第一柵極電介質(zhì)231以移除未被掩模271覆蓋的第一柵極電介質(zhì)231的部分。特別從第二溝槽215移除第一柵極電介質(zhì)231。在圖2F中圖示替換的工藝,其中在移除第一柵極電介質(zhì)231之前移除掩模271,以使得從未被第一柵電極241覆蓋的半導(dǎo)體襯底210的部分移除第一柵極電介質(zhì)232。
[0073]圖2C因此圖示使用掩模271作為蝕刻掩模來蝕刻多晶硅層240以從第二溝槽215移除多晶硅層240的工藝,其中保留在第一溝槽214中的多晶硅層240的部分形成第一柵電極241。
[0074]在另外的工藝中,如圖2D所示,第二柵極電介質(zhì)232在半導(dǎo)體襯底210的第一側(cè)面211上,特別是在第二溝槽215中形成。一般,在與用于形成第一柵極電介質(zhì)231的工藝不同的工藝中通過熱氧化來形成第二柵極電介質(zhì)232。此外,第二柵極電介質(zhì)232可具有在上面給出的范圍內(nèi)的第二厚度,而第一柵極電介質(zhì)231可具有在上面給出的范圍內(nèi)的第一厚度。
[0075]如圖2D所示,掩模271在導(dǎo)致在如圖2D和2E中所示的第一和第二柵極電介質(zhì)231、232之間的臺階的第二柵極電介質(zhì)232的形成期間保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。圖2E圖示在掩模271的移除之后的半導(dǎo)體器件200。在一個(gè)變化中,在形成第二柵極電介質(zhì)232之前移除掩模271。
[0076]圖2F圖示在沒有掩模271的第二柵極電介質(zhì)232的形成之后的半導(dǎo)體器件200。掩模271可在圖2B或圖2C的工藝之后被移除。當(dāng)?shù)诙艠O電介質(zhì)232在掩模271的先前移除之后形成時(shí),在第一和第二電介質(zhì)層231、232之間沒有臺階被形成,如圖2F所示。
[0077]圖2D到2F因此圖示形成至少在第二溝槽215中的第二柵極電介質(zhì)232的工藝。更具體地,圖2A到2F圖示在沉積多晶硅層240之前形成在第一和第二溝槽214、215中的第一柵極電介質(zhì)231以及在各向異性蝕刻多晶層240之后和在形成第二柵極電介質(zhì)232之前使用掩模271和蝕刻的多晶層240的至少一個(gè)作為蝕刻掩模來移除第一柵極電介質(zhì)231的工藝。
[0078]圖2E和2F還圖示通過如結(jié)合圖1A到1F所述的工藝形成第二柵電極242。具體地,金屬材料,例如金屬、金屬合金、金屬層堆疊、金屬合金層堆疊及其組合被沉積在第二柵極電介質(zhì)232上,特別是在第二溝槽215中,以形成第二柵電極242。一般,金屬材料例如通過PVD工藝全局地被沉積為一層,并然后被內(nèi)蝕刻,使得金屬只保留在第二溝槽215中。
[0079]在圖2G中圖示另外的工藝,其包括通過如結(jié)合圖1A到1F所述的注入來形成主體區(qū)222和源極區(qū)221。主體和源極區(qū)222、221也可在第一柵極電介質(zhì)231的形成之前形成。
[0080]此外,第一和第二柵極電介質(zhì)231、232的形成的次序也可反轉(zhuǎn),使得第二柵極電介質(zhì)232和第二柵電極242首先被形成,后面是第一柵極電介質(zhì)231和第一柵電極241的形成。
[0081]在圖2H中圖示附加的工藝,其包括如結(jié)合圖1A到1F所述的絕緣層237、在絕緣層237中的開口 244、245和在開口 244、245中的源極觸頭243的形成。在開口 244中的源極觸頭243提供在第一柵電極241與源極區(qū)221和主體區(qū)222之間的電連接,源極區(qū)221和主體區(qū)222與相應(yīng)的鄰近第一柵電極241和第一柵極電介質(zhì)231 —起形成第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)251。不同于此,在開口 245中形成的源極觸頭243只接觸源極區(qū)221和主體區(qū)222,源極區(qū)221和主體區(qū)222與相應(yīng)的鄰近第二柵極電介質(zhì)232和第二柵電極242 —起形成第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)252。第二柵電極242不與源極觸頭243電連接。
[0082]此外,如結(jié)合圖1F所述的形成源極金屬化261和漏極金屬化262。
[0083]圖2H因此圖示具有第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)251的半導(dǎo)體器件200,第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)251是具有在半導(dǎo)體襯底210中形成的ρ摻雜主體區(qū)222和η摻雜源極區(qū)221的M0S柵控二極管,其中第一柵電極241與半導(dǎo)體襯底210的源極區(qū)221歐姆接觸。半導(dǎo)體器件200還包括第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)252,其為具有在半導(dǎo)體襯底210中形成的ρ摻雜主體區(qū)222和η摻雜源極區(qū)221的場效應(yīng)晶體管,其中第二柵電極242與第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)252的主體區(qū)222和源極區(qū)221電絕緣。第一和第二場效應(yīng)結(jié)構(gòu)251、252是η溝道器件,因?yàn)楫?dāng)正電壓被施加到相應(yīng)的柵電極241、242時(shí),η溝道在漂移區(qū)223和源極區(qū)221之間的主體區(qū)222中沿著相應(yīng)的柵極電介質(zhì)231、232形成。相應(yīng)的η溝道被形成時(shí)的閾值取決于相應(yīng)的柵極電介質(zhì)231、232的厚度、柵極電介質(zhì)231、232的材料和一個(gè)主體區(qū)或多個(gè)主體區(qū)222的摻雜濃度的。
[0084]圖3圖示可使用在圖1Α到1F和2Α到2Η中描述的工藝中的任何一個(gè)來制造的半導(dǎo)體器件300的另外的實(shí)施例。不同于圖1F和2Η的半導(dǎo)體器件100和200,第一柵電極241沒有電連接到第一場效應(yīng)結(jié)構(gòu)351的源極區(qū)221和主體區(qū)222。第一柵電極241因此不與源極金屬化261電連接。
[0085]此外,第一柵極電介質(zhì)331具有與第二柵極電介質(zhì)232相同的