具有平面柵極的場板溝槽半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有平面柵極的場板溝槽半導(dǎo)體器件。一種半導(dǎo)體器件包括第一和第二負載接觸件以及沿著延伸方向延伸的半導(dǎo)體區(qū)。表面區(qū)被布置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦合到半導(dǎo)體區(qū)。至少一個控制電極被布置在表面區(qū)內(nèi)。至少一個連接器溝槽沿著延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中，并且包括連接器電極。接觸襯墊被布置在表面區(qū)內(nèi)。接觸滑道被布置在表面區(qū)內(nèi)并且與接觸襯墊和所述至少一個控制電極兩者都分開放置，所述接觸襯墊、接觸滑道和至少一個控制電極彼此電耦合。接觸襯墊和接觸滑道兩者或者接觸滑道和至少一個控制電極兩者電連接到所述至少一個連接器溝槽的連接器電極。
【專利說明】
具有平面柵極的場板溝槽半導(dǎo)體器件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本說明書涉及半導(dǎo)體器件的實施例。特別地，本說明書涉及具有平面柵極的場板溝槽半導(dǎo)體器件的實施例。例如，這樣的半導(dǎo)體器件可以表現(xiàn)出MOSFET結(jié)構(gòu)和IGBT結(jié)構(gòu)中的一個。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車、消費者和工業(yè)應(yīng)用中的現(xiàn)代的器件的許多功能(諸如轉(zhuǎn)換電能以及驅(qū)動電動機或電機)依賴于半導(dǎo)體器件。例如，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)以及二極管已被用于多種應(yīng)用，其包括但不限于電源和電源轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)。
[0003]這樣的電源或者相應(yīng)的是電源轉(zhuǎn)換器通常應(yīng)當表現(xiàn)出高程度的效率。為此，已經(jīng)提出表現(xiàn)出所謂的補償結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，其中例如可以借助于安裝在溝槽內(nèi)的所謂的垂直場板來建立補償結(jié)構(gòu)。這樣的補償結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通狀態(tài)電阻的減小。為了進一步減小柵極電荷的數(shù)量和/或米勒(Miller)電荷的數(shù)量，已經(jīng)提出采用基本上垂直于垂直場板對準的平面柵極結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)實施例，提出一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括第一負載接觸件、第二負載接觸件以及被配置成至少在正向方向上在第一負載接觸件與第二負載接觸件之間傳導(dǎo)負載電流的半導(dǎo)體區(qū)。所述半導(dǎo)體區(qū)包括:包括半導(dǎo)體主體區(qū)和半導(dǎo)體源極區(qū)的第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段，所述半導(dǎo)體源極區(qū)電連接到第一負載接觸件并且與半導(dǎo)體主體區(qū)接觸；電連接到第二負載接觸件的第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段;把第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段耦合到第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段的半導(dǎo)體漂移區(qū)段，其中半導(dǎo)體主體區(qū)把半導(dǎo)體源極區(qū)與半導(dǎo)體漂移區(qū)段隔離。所述半導(dǎo)體器件在垂直橫截面中還包括沿著從第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段指向第二半導(dǎo)體區(qū)段的延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的至少兩個溝槽，每一個溝槽包括溝槽電極以及把對應(yīng)的溝槽電極與半導(dǎo)體區(qū)絕緣的絕緣體，其中所述半導(dǎo)體區(qū)包括布置在所述至少兩個溝槽之間的臺面(mesa)區(qū)段，所述臺面區(qū)段包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段。所述半導(dǎo)體器件被配置成建立用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的負載電流路徑，其中所述負載電流路徑在臺面區(qū)段的垂直橫截面中僅包括單個反型溝道，所述單個反型溝道被包括在半導(dǎo)體主體區(qū)中。
[0005]根據(jù)另一個實施例，提出另一種半導(dǎo)體器件。所述另一種半導(dǎo)體器件包括:第一負載接觸件、第二負載接觸件以及沿著延伸方向延伸的半導(dǎo)體區(qū)；布置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦合到半導(dǎo)體區(qū)的表面區(qū)；布置在表面區(qū)內(nèi)的至少一個控制電極;沿著延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的至少一個連接器溝槽，所述至少一個連接器溝槽包括連接器電極;布置在表面區(qū)內(nèi)的接觸襯墊;布置在表面區(qū)內(nèi)并且與接觸襯墊和所述至少一個控制電極兩者都分開放置的接觸滑道(runner)，所述接觸襯墊、所述接觸滑道和所述至少一個控制電極彼此電耦合，其中接觸襯墊和接觸滑道兩者或者接觸滑道和至少一個控制電極兩者電連接到所述至少一個連接器溝槽的連接器電極。
[0006]根據(jù)又進一步實施例，提出又進一步半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括:沿著延伸方向延伸并且被配置成傳導(dǎo)負載電流的半導(dǎo)體區(qū)；布置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦合到半導(dǎo)體區(qū)的表面區(qū)；被配置成控制負載電流的至少一個電極，所述至少一個電極被布置在表面區(qū)內(nèi)；連接器層，所述連接器層被布置在表面區(qū)內(nèi)；布置在表面區(qū)內(nèi)并且在連接器層上方的接觸襯墊;布置在表面區(qū)內(nèi)并且在連接器層上方的接觸滑道，所述接觸滑道與接觸襯墊分開放置并且電耦合到所述至少一個電極;至少一個第一接觸插塞，所述至少一個第一接觸插塞沿著延伸方向延伸并且把接觸襯墊電連接到連接器層;至少一個第二接觸插塞，所述至少一個第二接觸插塞沿著延伸方向延伸并且把接觸滑道電連接到連接器層。
[0007]本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀下面的詳細描述并且查看附圖時將認識到附加的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0008]附圖中的部分不一定是成比例的，而是將重點放在說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中相同的附圖標記標示相應(yīng)的部分。在附圖中:
圖1A示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖1B示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有多部分溝槽電極的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖2A示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖2B示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有電流擴展區(qū)的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖2C示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有溝槽的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分，所述溝槽具有不導(dǎo)電材料的內(nèi)部區(qū)；
圖3示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有平面源極電極的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖4示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分；
圖5示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的水平投影的一部分；
圖6示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的水平投影的一部分;以及圖7示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件的垂直橫截面的一部分。
【具體實施方式】
[0009]在下面的詳細描述中將參照形成本說明書的一部分的附圖，并且在附圖中通過說明的方式示出了可以實踐本發(fā)明的具體實施例。
[0010]在這點上，可以參照所描述的附圖的定向使用諸如“頂”、“底”、“在…下”、“前”、“后”、“首”、“尾”等的方向術(shù)語。因為實施例的部分可以以許多不同的定向被定位，所以所述方向術(shù)語被用于說明的目的而絕不是進行限制的。應(yīng)當理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其他實施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯的改變。因此，不應(yīng)當以限制意義來理解下面的詳細描述，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。
[0011]現(xiàn)在將詳細參照各種實施例，在附圖中圖示了各種實施例中的一個或多個示例。每一個示例是通過解釋的方式提供的，并且不意圖作為對本發(fā)明的限制。例如，作為一個實施例的一部分所圖示或描述的特征可以被使用在其他實施例上或者與其他實施例相結(jié)合來使用，以又得到進一步實施例。意圖本發(fā)明包括這樣的修改和變型。使用特定語言來描述示例，這不應(yīng)當被解釋為限制所附權(quán)利要求書的范圍。附圖不是成比例的，并且僅用于說明性目的。為了清楚起見，如果沒有另行聲明，則在不同的附圖中通過相同的附圖標記來標示相同的元件或制造步驟。
[0012]如在本說明書中使用的術(shù)語“水平的”意圖描述基本上平行于半導(dǎo)體基板或半導(dǎo)體區(qū)的水平表面的定向。這可以例如是晶片或管芯的表面。例如，下面所提到的第一橫向方向Y和第二橫向X可以是水平方向，其中第一橫向方向Y和第二橫向X可以彼此垂直。
[0013]如在本說明書中使用的術(shù)語“垂直的”意圖描述基本上被布置成垂直于水平表面的定向，即平行于半導(dǎo)體基板或半導(dǎo)體區(qū)的表面的法向方向。例如，下面所提到的延伸方向Z可以是垂直于第一橫向方向Y和第二橫向X兩者的垂直方向。
[0014]在本說明書中，η摻雜被稱作“第一導(dǎo)電類型”，而P摻雜被稱作“第二導(dǎo)電類型”?？商鎿Q地，可以采用相反的摻雜關(guān)系，使得第一導(dǎo)電類型可以是P摻雜的并且第二導(dǎo)電類型可以是η摻雜的。此外，在本說明書內(nèi)，術(shù)語“摻雜濃度”可以指代整體摻雜濃度或者相應(yīng)地指代平均摻雜濃度或者指代特定半導(dǎo)體區(qū)或半導(dǎo)體區(qū)段的表層電荷載流子濃度。因此，例如，說特定半導(dǎo)體區(qū)表現(xiàn)出與另一個半導(dǎo)體區(qū)的摻雜濃度相比更高或更低的特定摻雜濃度的陳述可以指示所述半導(dǎo)體區(qū)的相應(yīng)的平均摻雜濃度彼此不同。
[0015]在本說明書的上下文中，術(shù)語“處于歐姆接觸”、“處于電接觸”、“處于歐姆連接”和“電連接”意圖描述在半導(dǎo)體器件的兩個區(qū)、節(jié)段、區(qū)段、部分或部件之間、或者在一個或多個器件的不同端子之間、或者在端子或金屬化或電極與半導(dǎo)體器件的部分或部件之間存在低歐姆電連接或低歐姆電流路徑。此外，在本說明書的上下文中，術(shù)語“處于接觸”意圖描述在相應(yīng)的半導(dǎo)體器件的兩個元件之間存在直接物理連接;例如彼此接觸的兩個元件之間的過渡可以不包括另外的中間元件等等。
[0016]在本說明書中所描述的特定實施例涉及(而不限于)功率半導(dǎo)體器件，例如涉及單片集成IGBT、單片集成MOS柵控二極管(MGD)或者單片集成M0SFET，其可以被使用在電源轉(zhuǎn)換器或電源內(nèi)。
[0017]如在本說明書中使用的術(shù)語“功率半導(dǎo)體器件”意圖描述具有高電壓阻斷和/或高電流載送能力的單個芯片上的半導(dǎo)體器件。換句話說，這樣的功率半導(dǎo)體器件意圖用于通常處于安培范圍內(nèi)(例如高達幾十或幾百安培)的高電流，和/或通常高于5V并且更通常的是15V及以上的高電壓。
[0018]如在本說明書內(nèi)使用的術(shù)語“正向電流”可以是在一個方向上流過半導(dǎo)體器件的電流，例如從半導(dǎo)體器件的背面流到半導(dǎo)體器件的正面的電流。這樣的正向電流可以例如借助于半導(dǎo)體器件的晶體管單元來載送。此外，如在本說明書內(nèi)使用的術(shù)語“反向電流”可以是在另一個方向上流過半導(dǎo)體器件的電流，例如從半導(dǎo)體器件的正面流到半導(dǎo)體器件的背面的電流。例如，這樣的反向電流可以通過半導(dǎo)體器件的二極管單元來載送。在某些實施例中，半導(dǎo)體器件可以被配置成用于載送正向電流和反向電流兩者。換句話說，半導(dǎo)體器件可以既操作在正向電流模式下又操作在反向電流模式下。
[0019]圖1A示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件I的垂直橫截面的一部分。半導(dǎo)體器件I包括第一負載接觸件11、第二負載接觸件13以及半導(dǎo)體區(qū)12，所述半導(dǎo)體區(qū)12例如可以被定位在第一負載接觸件11與第二負載接觸件13之間。半導(dǎo)體器件I可以表現(xiàn)出垂直結(jié)構(gòu)，從而意味著第一負載接觸件11、第二負載接觸件13和半導(dǎo)體區(qū)12可以沿著延伸方向Z被布置在彼此的頂上，如圖1A中所圖示的那樣。
[0020]半導(dǎo)體區(qū)12可以被布置成用于至少在正向方向(例如從第一負載接觸件11到第二負載接觸件13或者相應(yīng)地從第二負載接觸件13到第一負載接觸件11)上在第一負載接觸件11與第二負載接觸件13之間傳導(dǎo)負載電流。
[0021]例如，第一負載接觸件11可以包括布置在半導(dǎo)體器件I的正面或相應(yīng)的是背面上的金屬化層。相應(yīng)地，第二負載接觸件13還可以包括布置在半導(dǎo)體器件I的相對側(cè)(即背面或相應(yīng)的是正面)上的金屬化層。第一負載接觸件11和第二負載接觸件13兩者都可以電連接到半導(dǎo)體器件I的相應(yīng)的負載端子(圖1A中未描繪)，從而允許接收和輸出所述負載電流。
[0022]半導(dǎo)體區(qū)12可以包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121，其可以包括電連接到第一負載接觸件11的半導(dǎo)體源極區(qū)121-3。例如，半導(dǎo)體源極區(qū)121-3與第一負載接觸件11接觸并且可以表現(xiàn)出第一導(dǎo)電類型的摻雜劑。在實施例中，半導(dǎo)體源極區(qū)121-3是高摻雜區(qū)，諸如n+區(qū)。
[0023]此外，第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121可以包括與半導(dǎo)體源極區(qū)121-3接觸的半導(dǎo)體主體區(qū)121-1。例如，半導(dǎo)體主體區(qū)121-1可以表現(xiàn)出與第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑。在實施例中，半導(dǎo)體主體區(qū)121-1是摻雜區(qū)，諸如P區(qū)。因此，半導(dǎo)體主體區(qū)121-1與半導(dǎo)體源極區(qū)121-3之間的過渡可以形成pn結(jié)。
[0024]半導(dǎo)體區(qū)12還可以包括電連接到第二負載接觸件13的第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123。例如，第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123也可以表現(xiàn)出第一導(dǎo)電類型的摻雜劑和/或與第一導(dǎo)電類型互補的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑。在實施例中，第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123是重摻雜區(qū)，諸如n++區(qū)。下面將描述第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123的可能摻雜特性的其他示例。
[0025]半導(dǎo)體區(qū)12的半導(dǎo)體漂移區(qū)段122可以把第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121耦合到第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123。例如，半導(dǎo)體漂移區(qū)段122是比較弱地摻雜的區(qū)段，諸如η—區(qū)段。此外，半導(dǎo)體主體區(qū)121-1可以把所述半導(dǎo)體源極區(qū)121-3與半導(dǎo)體漂移區(qū)段122隔離。
[0026]半導(dǎo)體漂移區(qū)段122可以沿著所述延伸方向Z延伸，所述延伸方向Z可以從第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121指向第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123。例如，半導(dǎo)體漂移區(qū)段122沿著所述延伸方向Z的總的延伸至少是第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的沿著所述延伸方向Z的總的延伸的倍數(shù)。此外，第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123的沿著所述延伸方向Z的總的延伸可以至少是半導(dǎo)體漂移區(qū)段122沿著所述延伸方向Z的總的延伸的倍數(shù)。
[0027]如圖1A中所圖示的，所述半導(dǎo)體器件在所圖示的垂直橫截面中還包括沿著所述延伸方向Z延伸到半導(dǎo)體區(qū)12中的至少兩個溝槽14a和14b。每一個溝槽14a和14b可以包括溝槽電極141a、141b和絕緣體142a、142b。所述絕緣體142a和142b可以把相應(yīng)的溝槽電極141a、141b與半導(dǎo)體區(qū)12絕緣。此外，所述溝槽電極141a和141b可以與第二負載接觸件13電絕緣，并且可以電連接到第一負載接觸件11。例如，所述溝槽電極14Ia和141b可以允許半導(dǎo)體漂移區(qū)段122內(nèi)的電荷補償。
[0028]根據(jù)實施例，把溝槽電極14Ia和141b電連接到第一負載接觸件11的路徑可以包括表現(xiàn)出局部增大的歐姆電阻的電阻區(qū)。這樣的局部增大的歐姆電阻可以例如借助于所述路徑的減小的橫截面面積來實現(xiàn)。
[0029]在所述兩個溝槽14a和14b之間，可以布置臺面區(qū)段124，其中所述臺面區(qū)段124可以形成半導(dǎo)體區(qū)12的一部分。換句話說，半導(dǎo)體區(qū)12的被所述兩個溝槽14a和14b橫向限制的部分可以被定義為所述臺面區(qū)段124。臺面區(qū)段124可以包括所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121。也就是說，第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121也可以被布置在所述兩個溝槽14a和14b之間，例如布置在所述臺面區(qū)段124的上部區(qū)中。
[0030]半導(dǎo)體器件I可以被配置成在半導(dǎo)體區(qū)12內(nèi)建立用于在正向方向上傳導(dǎo)所述負載電流的負載電流路徑。在臺面區(qū)段124的所圖示的垂直橫截面中，所述已建立的負載電流路徑可以僅包括單個反型溝道。所述單個反型溝道被包括在半導(dǎo)體主體區(qū)121-1中。
[0031]例如，用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的所建立的負載電流路徑在臺面區(qū)段124的所述垂直橫截面內(nèi)還包括所述臺面區(qū)段124內(nèi)的僅僅一個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1。所述單個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1可以通過半導(dǎo)體源極區(qū)121-3與第一負載接觸件11之間的過渡形成。此外，所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1可以表現(xiàn)出下述區(qū)域:該區(qū)域平行于所述延伸方向Z布置，使得負載電流在跨越所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1時在垂直于所述延伸方向Z的方向上(例如在水平方向上)流動。例如，正向方向上的負載電流通過跨越被布置在溝槽14a上方但是例如不在溝槽14b上方的所述單個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1而進入或相應(yīng)地離開臺面區(qū)段124。因此，負載電流可以僅在定義臺面區(qū)段124的溝槽14a、14b中的一個溝槽的一個側(cè)壁處，例如僅在溝槽電極141 a附近而不在溝槽電極141b附近，即不在由所述絕緣區(qū)151沿著第一橫向方向Y定義的臺面區(qū)段124的上邊界的一個或多個中心點處，進入或相應(yīng)地離開臺面區(qū)段124。例如，溝槽14b的絕緣體142b可以被布置成使得把第一負載接觸件11與臺面區(qū)段124絕緣，如圖1A中所圖示的那樣，其中絕緣體142b的其他配置也是可能的，這將關(guān)于圖3和4更加詳細地進行解釋。與此相對，溝槽14a的絕緣體142a可以被布置成使得可以在半導(dǎo)體源極區(qū)121-3與第一負載接觸件11之間建立所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1。
[0032]此外，用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的所建立的負載電流路徑還可以包括所述pn結(jié)，所述pn結(jié)可以通過半導(dǎo)體主體區(qū)121-1與半導(dǎo)體源極區(qū)121-3之間的過渡形成，如以上所解釋的那樣。
[0033]應(yīng)當指出的是，如在本說明書內(nèi)使用的術(shù)語“反型溝道”意圖描述存在于半導(dǎo)體主體區(qū)121-1內(nèi)的電荷載流子的類型。例如，如果半導(dǎo)體主體區(qū)121-1表現(xiàn)出第二導(dǎo)電類型的摻雜劑(例如，受主)，則被包括在所建立的負載電流路徑中的所述單個反型溝道可以基本上由電子形成。在另一個實施例中，如果半導(dǎo)體主體區(qū)121-1表現(xiàn)出第一導(dǎo)電類型的摻雜劑(例如，施主)，則所述單個反型溝道可以基本上由空穴形成。
[0034]如圖1A中所圖示的，半導(dǎo)體器件I還可以包括布置在所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121上方(即在臺面區(qū)段124上方)的控制電極15?？刂齐姌O15可以與第一負載接觸件11和第二負載接觸件13兩者電絕緣。為此，控制電極15可以被絕緣區(qū)151圍繞，其中絕緣區(qū)151可以與第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121接觸并且被布置在所述臺面區(qū)段124上方。此外，控制電極15可以與溝槽電極141a和141b電絕緣。
[0035]此外，控制電極15可以表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)，該平面結(jié)構(gòu)關(guān)于所述延伸方向Z對準到第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121，以便覆蓋第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的至少一部分，例如半導(dǎo)體源極區(qū)121-3的至少一部分和半導(dǎo)體主體區(qū)121-1的一部分。例如，半導(dǎo)體源極區(qū)121-3、半導(dǎo)體主體區(qū)121-1和控制電極15中的每一個在第一橫向方向Y上表現(xiàn)出重疊。
[0036]應(yīng)當指出的是，如本文中使用的術(shù)語“平面結(jié)構(gòu)”可以指代被布置在所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121上方，并且例如未被布置成橫向(即在所述第一橫向方向Y上)鄰近所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的結(jié)構(gòu)。在實施例中，控制電極15被布置在所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121上方，使得其覆蓋所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的至少一部分，例如覆蓋半導(dǎo)體主體區(qū)121-1的至少一部分、半導(dǎo)體源極區(qū)121-3的至少一部分以及被包括在臺面區(qū)段124中的所述半導(dǎo)體漂移區(qū)段122的一部分。因此，可以存在一側(cè)上的控制電極15的橫向延伸與另一側(cè)上的半導(dǎo)體源極區(qū)121-3、半導(dǎo)體主體區(qū)121-1和半導(dǎo)體漂移區(qū)段122的橫向延伸的沿著所述第一橫向方向Y的重疊。此外，“平面結(jié)構(gòu)”可以指代被完全布置在半導(dǎo)體區(qū)12上方的結(jié)構(gòu)。
[0037]例如，控制電極15可以電連接到半導(dǎo)體器件I的柵極端子(圖1A中未圖示)。此外，第一負載接觸件11可以形成半導(dǎo)體器件I的源極端子(圖1A中未圖示)的一部分或者電連接到半導(dǎo)體器件I的源極端子，并且第二負載接觸件13可以形成半導(dǎo)體器件I的漏極端子(圖1A中未圖示)的一部分或者電連接到半導(dǎo)體器件I的漏極端子。例如，半導(dǎo)體器件I被布置并且配置成根據(jù)控制電極15的電位與所述第一負載接觸件11的電位之間的差異建立用于在正向方向上傳導(dǎo)所述負載電流的所述負載電流路徑。例如，所述差異可以通過在第一負載接觸件11與控制電極15之間施加電壓而被生成。這樣的電壓例如可以由耦合到半導(dǎo)體器件I的柵極驅(qū)動器(未圖示)提供。
[0038]如將關(guān)于圖5到7更加詳細地解釋的，控制電極15可以根據(jù)實施例借助于接觸滑道并且借助于連接器溝槽的連接器電極和連接器層中的一個電耦合到半導(dǎo)體器件I的接觸襯墊，其中所述接觸襯墊可以被布置成由接合線或夾接觸，用于接收控制信號，例如由柵極驅(qū)動器提供的柵極信號。下面將解釋半導(dǎo)體器件I的該可選特征的其他方面。
[0039 ]例如，溝槽電極141 a和141 b中的至少一個可以與第一負載接觸件11接觸。因此，溝槽電極14Ia和142b可以表現(xiàn)出與第一負載接觸件11基本上相同的電位。例如，所述溝槽電極14 Ia和14 Ib中的每一個包括場板電極。所述場板電極可以各自被布置成垂直于控制電極15的平面結(jié)構(gòu)。此外，所述溝槽電極141a和141b中的每一個可以是單個單片電極。而且，如在圖1A中示意性地圖示的，溝槽電極141a和141b中的每一個與第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121相比可以沿著所述延伸方向Z更深地延伸到半導(dǎo)體區(qū)12中。
[0040]在實施例中，在垂直于所述延伸方向Z的所述第一橫向方向Y上的所述兩個溝槽14a和14b之間的距離P(其也被稱作“間距”)總計小于3μπι，例如小于2μπι，或者甚至小于Ιμπι。在實施例中，間距P可能總計小于0.5μπι。這樣的低間距可以允許減小半導(dǎo)體器件I的導(dǎo)通狀態(tài)電阻以及減少半導(dǎo)體器件I的輸出電荷。例如，在臺面區(qū)段124的所述橫截面內(nèi)，由于低間距P，僅僅布置單個第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121，即僅僅布置單個半導(dǎo)體源極區(qū)121-3。也就是說，在臺面區(qū)段124的所述垂直橫截面內(nèi)，可以布置僅僅一個連貫的半導(dǎo)體源極區(qū)121-3。因此，半導(dǎo)體器件I可以表現(xiàn)出在所述臺面區(qū)段124內(nèi)的非對稱結(jié)構(gòu)，因為如上面所解釋的，正向方向上的負載電流通過跨越被布置在溝槽14a上方但是例如不在溝槽14b上方的所述單個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1進入或相應(yīng)地離開臺面區(qū)段124。因此，負載電流可以僅在定義臺面區(qū)段的溝槽14a、14b中的一個溝槽的一個側(cè)壁處，例如僅在溝槽電極14 Ia附近并且不在溝槽電極141b附近，即不在臺面區(qū)段124的中部，進入或相應(yīng)地離開臺面區(qū)段124。例如，溝槽14b的絕緣體142b可以被布置成使得把第一負載接觸件11與臺面區(qū)段124隔離，如圖1A中所圖示的那樣。與此對比，溝槽14a的絕緣體142a可以被布置成使得可以在半導(dǎo)體源極區(qū)121 -3與第一負載接觸件11之間建立所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-1。相應(yīng)地，如在圖1A中示意性地圖示的結(jié)構(gòu)然后可以在垂直橫截面中表現(xiàn)出僅僅一個反型溝道。
[0041]根據(jù)實施例，臺面區(qū)段124沿著所述第一橫向方向Y的寬度Wm總計小于3.Ομπι，小于1.5μπι，小于Ιμπι，或者甚至小于0.5μπι。例如，所述寬度Wm被測量為橫向限制所述臺面區(qū)段124的溝槽14a和14b的側(cè)壁之間的距離，其中所述距離可以在所述半導(dǎo)體主體區(qū)121-1與所述半導(dǎo)體漂移區(qū)段122之間的過渡的水平處被測量，例如在所述過渡關(guān)于所述延伸方向Z的最深點處被測量，如在圖1A中示意性地圖示的那樣。所述間距P也可以在所述最深點處被確定。
[0042]此外，與每一個溝槽14a和14b的沿著所述橫向方向的寬度Wt相比，臺面區(qū)段124的所述寬度Wm可以更小，其中每一個溝槽14a和14b的沿著所述橫向方向的所述寬度Wt可以在所述半導(dǎo)體主體區(qū)121-1與所述半導(dǎo)體漂移區(qū)段122之間的過渡的水平處被測量，例如在所述過渡關(guān)于所述延伸方向Z的最深點處被測量，如在圖1A中示意性地圖示的那樣。
[0043]根據(jù)實施例，溝槽14a和14b的每一個絕緣體142a和142b在所述第一橫向方向Y上可以表現(xiàn)出基本上沿著相應(yīng)的溝槽在延伸方向Z上的總的延伸的均勻的(例如恒定的)厚度。這可以允許降低制造過程的復(fù)雜度。在另一個實施例中，所述絕緣體厚度可以至少部分地沿著延伸方向Z增大。
[0044]例如，在半導(dǎo)體器件I的圖1A中圖示的一些部件可以形成被配置成在正向方向上載送所述負載電流的晶體管單元的一部分，諸如溝槽14a、14b、控制電極15以及第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121。
[0045]圖1B示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的具有多部分溝槽電極141a和141b的半導(dǎo)體器件I的垂直橫截面的一部分。除了所述溝槽電極141a和141b之外，圖1B中圖示的半導(dǎo)體器件I與圖1A中圖示的半導(dǎo)體器件I基本上相同。在這個范圍內(nèi)，圖1A的描述也適用于圖1B。根據(jù)圖1B的實施例，溝槽電極141a和141b包括相應(yīng)的第一電極部分141a-l、141b-l以及相應(yīng)的第二電極部分141a-2、141b-2。這兩個部分可以借助于所述絕緣體142a或相應(yīng)的是142b彼此電絕緣。
[0046]所述第一電極部分141&-1和14113-1可以被布置在相應(yīng)的溝槽14&、1413的上部區(qū)中，并且可以兩者都與第一負載接觸件11接觸。因此，第一電極部分141a-l和141b-l可以表現(xiàn)出與第一負載接觸件11相同的電位。
[0047]第二電極部分141&-2和14113-2可以各自被布置在相應(yīng)的溝槽14&、1413的底部區(qū)中。這些部分也可以電連接到第一負載接觸件11并且因此表現(xiàn)出與第一負載接觸件11相同的電位，或者相應(yīng)地，所述第二電極部分141a-2和141b-2可以與第一負載接觸件11電絕緣。在后一種情況下，另一個電位可以被施加到第二電極部分141a-2和141b-2。例如，所述第二電極部分141a-2和141b-2可以借助于表現(xiàn)出比第一電極部分141a-l、141b-l與第一負載接觸件11之間的電連接更高的歐姆電阻的路徑電耦合到第一負載接觸件11。例如，更高的歐姆電阻可以允許例如在半導(dǎo)體器件I的開關(guān)操作期間減小電壓和/或電流瞬變的量值。可以例如至少借助于連接器溝槽來建立所述路徑，其中將關(guān)于圖5和圖6更加詳細地解釋這樣的類型的溝槽的示范性實施例。因此，根據(jù)實施例，可以把第二電極部分141a-2和141b-2耦合到第一負載接觸件11的所述連接器溝槽(圖1B中未圖示)可以沿著所述延伸方向Z延伸到半導(dǎo)體區(qū)12中，并且可以包括也可以沿著所述延伸方向Z延伸的連接器電極。第二電極部分141a-2、141b-2和第一負載接觸件11兩者都可以電連接到所述連接器電極。此外，所述連接器電極可以包括表現(xiàn)出局部增大的歐姆電阻以便增大把第一負載接觸件11電耦合到第二電極部分141a-2、141b-2的所述路徑中的總的歐姆電阻的電阻區(qū)。例如，連接器電極的電阻區(qū)是通過連接器電極的局部減小的橫截面面積而產(chǎn)生的。
[0048]這樣的多部分溝槽電極141a和141b還可以允許減小相應(yīng)的溝槽14a、14b的上部區(qū)中的相應(yīng)的絕緣體142a、142b的厚度，這可以導(dǎo)致增加補償，并且因此導(dǎo)致半導(dǎo)體器件I的減小的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。
[0049]圖2A到圖2C各自示意性地圖示了根據(jù)一個或多個實施例的半導(dǎo)體器件I的垂直橫截面的一部分。然而，在圖2A到圖2C中圖示的每一個半導(dǎo)體器件的原理設(shè)置實質(zhì)上對應(yīng)于圖1A中圖示的半導(dǎo)體器件I的設(shè)置。因此，如果沒有另行聲明，則上面關(guān)于如圖1A中圖示的實施例所陳述的內(nèi)容也可以適用于在圖2A到圖2C中圖示的半導(dǎo)體器件I。
[0050]根據(jù)圖2A到圖2C中圖示的實施例，半導(dǎo)體器件I可以包括電連接到第一負載接觸件11的第一負載端子17。例如，第一負載端子17是半導(dǎo)體器件I的源極(S)端子。此外，半導(dǎo)體器件I可以包括電連接到第二負載接觸件13的第二負載端子19。例如，第二負載端子19是半導(dǎo)體器件I的漏極(D)端子。此外，半導(dǎo)體器件I可以包括連接到控制電極15a和15b的控制端子18。例如，控制端子18是半導(dǎo)體器件I的柵極(G)端子。每一個控制電極15a和15b可以表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)，例如每一個控制電極15a和15b可以被完全布置在所述半導(dǎo)體區(qū)12上方。
[0051]在實施例中，可以通過在第一負載端子17與控制端子18之間施加電壓來控制半導(dǎo)體器件I。因此，半導(dǎo)體器件I可以被布置并且配置成用于根據(jù)施加到第一負載端子17和控制端子18的電壓來建立所述負載電流路徑。例如，可以借助于所述負載端子17和19來接收和輸出負載電流。
[0052]如圖2A到2C中所圖示的，半導(dǎo)體器件I可以表現(xiàn)出多個臺面區(qū)段124a、124b，其中每一個臺面區(qū)段124a、124b被布置在兩個相應(yīng)的溝槽之間，例如臺面區(qū)段124a被布置在溝槽14a和14b之間。此外，如關(guān)于圖1A所解釋的，每一個臺面區(qū)段124a、124b可以包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a、121b。每一個第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a和121b可以包括半導(dǎo)體源極區(qū)121-3a、121-3b。例如，在每一個臺面區(qū)段124a和124b的垂直橫截面內(nèi)，僅僅布置一個相應(yīng)的連貫半導(dǎo)體源極區(qū)121-3&、121-313。因此，根據(jù)實施例，在每一個臺面區(qū)段1243、12413內(nèi)可以僅有一個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡Il-1a和ΙΙ-lb。在每一個臺面區(qū)段124a和124b上方，可以布置相應(yīng)的控制電極15a和15bο如關(guān)于圖1A所解釋的，每一個所述控制電極15a和15b可以表現(xiàn)出所述平面結(jié)構(gòu)。此外，每一個控制電極15a和15b可以通過相應(yīng)的絕緣區(qū)151a、151b、151c與半導(dǎo)體區(qū)12絕緣。每一個控制電極15a和15b可以電連接到半導(dǎo)體器件I的所述控制端子18，并且可以與第一負載接觸件11和第二負載接觸件13兩者電絕緣。
[0053]半導(dǎo)體器件丨可以包括通過相應(yīng)對的溝槽14a、14b、布置在由所述對的溝槽14a、14b橫向限制的臺面區(qū)段124a上方的控制電極15a以及布置在臺面區(qū)段124a內(nèi)的第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a形成的多個晶體管單元，其中所述多個晶體管單元可以被布置成沿著所述第一橫向方向Y彼此鄰近，并且可以各自沿著第二橫向方向X延伸，從而例如得到半導(dǎo)體器件I的條形單元配置。在另一個實施例中，所述單元的布置可以表現(xiàn)出柵格圖案。然而，在圖1A-4中沒有圖示第二橫向方向X上的延伸。因此，每一個溝槽14a和14b可以表現(xiàn)出以下形式中的一個:條形形式(其中例如沿著第二橫向X方向的總的延伸至少是沿著所述延伸方向Z的總的延伸的倍數(shù))；針形式(其中例如沿著第一和第二橫向方向X和Y的總的延伸彼此類似，并且兩者都小于沿著所述延伸方向Z的總的延伸)；以及柵格形式(其中例如溝槽電極表現(xiàn)出基本上垂直于彼此布置(例如在XZ平面中和在YZ平面中布置)的平板部分)。
[0054]根據(jù)在圖2A-2C中示意性地圖示的實施例，第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a和121b可以各自包括半導(dǎo)體源極區(qū)121-3a、121-3b和半導(dǎo)體主體區(qū)121-la、121-lb，其中，半導(dǎo)體主體區(qū)121-la和121-lb可以把所述半導(dǎo)體源極區(qū)121-3a和121-3b與半導(dǎo)體漂移區(qū)段122隔離。例如，半導(dǎo)體主體區(qū)121-la與半導(dǎo)體源極區(qū)121-3a之間的過渡形成第一 pn結(jié)，并且半導(dǎo)體主體區(qū)121-lb與半導(dǎo)體源極區(qū)121-3b之間的過渡可以形成第二pn結(jié)。此外，每一個第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a和121b可以包括半導(dǎo)體連接器區(qū)121-2a、121-2b。例如，半導(dǎo)體連接器區(qū)121-2a和121-2b在一側(cè)與第一負載接觸件ll接觸，并且在另一側(cè)與所述半導(dǎo)體主體區(qū)121-la、121-lb接觸。半導(dǎo)體主體區(qū)121-la、121-lb、半導(dǎo)體連接器區(qū)121-2a和121-2b可以表現(xiàn)出與存在于半導(dǎo)體源極區(qū)121_3a和121-3b中的摻雜劑的導(dǎo)電類型互補的導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，半導(dǎo)體源極區(qū)121-3a和121-3b是n+區(qū)，并且半導(dǎo)體主體區(qū)121-1a和121-1b是p區(qū)，以及半導(dǎo)體連接器區(qū)121_2a和121-2b是P+區(qū)。
[0055]例如，如上面所解釋的，存在于所述臺面區(qū)段124a和124b的垂直橫截面中被包括在相應(yīng)的半導(dǎo)體主體區(qū)121-la、121-lb中的僅一個單個反型溝道。如圖中所圖示的，所述垂直橫截面可以平行于由所述延伸方向Z和所述第一橫向方向Y定義的平面。
[0056]根據(jù)在圖2B中示意性地圖示的實施例，半導(dǎo)體漂移區(qū)段122可以在每一個臺面區(qū)段124&、12仙內(nèi)包括半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4&、121-413。所述區(qū)121-4&和121-413可以被配置成擴展所述負載電流，這可以允許在所述臺面區(qū)段124a和124b內(nèi)實現(xiàn)更加均勻的負載電流密度，這可以導(dǎo)致半導(dǎo)體器件I的減小的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a和121-4b可以被布置在臺面區(qū)段124a、124b的上部區(qū)中，并且與相應(yīng)的半導(dǎo)體主體區(qū)123-la、123-lb接觸。例如，半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121_4a和121-4b可以用第一導(dǎo)電類型的摻雜劑來摻雜。例如，半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a和121-4b是η區(qū)。例如，半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a和121-4b的摻雜濃度高于可以是η—區(qū)的其余半導(dǎo)體漂移區(qū)段122的摻雜濃度。根據(jù)實施例，半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a可以在所述第一橫向方向Y上從溝槽14a的絕緣體141a延伸到溝槽14b的絕緣體141b。換句話說，半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a可以表現(xiàn)出與臺面區(qū)段124a基本上相同的寬度％。這同樣適用于相鄰單元的鄰近半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4b。
[0057]此外，如圖2B中示意性地圖示的，控制電極15a、15b可以被布置成使得其還至少覆蓋所述電流擴展區(qū)124a、124b的一部分。相應(yīng)地，可以存在一側(cè)上的相應(yīng)的控制電極15a、15b的橫向延伸與另一側(cè)上的相應(yīng)的半導(dǎo)體源極區(qū)12l-3a、121-3b、相應(yīng)的半導(dǎo)體主體區(qū)121-la、121-lb和相應(yīng)的半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a、121-4b的橫向延伸的沿著所述第一橫向方向Y的重疊。
[0058]此外，可以例如借助于注入過程來創(chuàng)建所述半導(dǎo)體電流擴展區(qū)121-4a、121_4b，所述注入過程可以關(guān)于所述控制電極15a、15b自對準。這可以允許沿著所述第一橫向方向Y的所述電流擴展區(qū)12 l-4a、121 _4b與所述控制電極15a、15b之間的定義明確的重疊。這樣的重疊可以允許精確控制半導(dǎo)體器件I的柵極-漏極電荷。在實施例中，柵極電極15a、15b本身可以充當用于所述注入過程的注入掩模。此外，可以在所述柵極電極15a、15b處提供附加的薄層和/或間隔物(例如由氧化物和氮化物的至少一個制成的間隔物)用于加寬所述掩蔽。
[0059]關(guān)于圖2C中示意性地圖示的實施例，溝槽14a和14b可以表現(xiàn)出內(nèi)部區(qū)143a和143b，其中每一個內(nèi)部區(qū)143a和143b可以被相應(yīng)的溝槽電極141a、141b圍繞。例如，內(nèi)部區(qū)143a和143b可以由氧化物形成。此外，所述內(nèi)部區(qū)143a和143b可以沿著所述延伸方向Z延伸達與圍繞所述內(nèi)部區(qū)143a和143b的溝槽電極141a和141b幾乎一樣的范圍。例如，這樣的內(nèi)部區(qū)143a和143b可以允許減小的機械應(yīng)力和/或降低的晶片曲度(bow)。
[0060]現(xiàn)在參照圖3中示意性地圖示的實施例，半導(dǎo)體器件I還可以包括在所述臺面區(qū)段124上方并且與控制電極15分開布置的源極電極10。例如，源極電極10例如借助于所述絕緣區(qū)151與控制電極15電絕緣。此外，所述源極電極10可以電連接到第一負載接觸件U。源極電極10和第一負載接觸件11兩者都可以電連接到所述源極端子17。與控制電極15—樣，源極電極10也可以表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)。在實施例中，控制電極15和源極電極10兩者都可以表現(xiàn)出相同的平面結(jié)構(gòu)，例如控制電極15和源極電極10可以表現(xiàn)出同樣的空間維度。此外，控制電極15和源極電極10可以關(guān)于所述延伸方向Z被布置在相同的水平。
[0061]根據(jù)圖3中圖示的實施例，在布置在溝槽14b上方的第一負載接觸件11的一部分與第二臺面區(qū)段124之間形成另一個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡11-2。但是例如該另一個過渡11-2并不形成用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的所建立的負載電流路徑的一部分。例如，所述另一個過渡11-2可以被用于在與所述正向方向相反的反向方向上載送負載電流。
[0062]現(xiàn)在更加詳細地關(guān)于圖4中示意性地圖示的實施例，半導(dǎo)體器件I在所述臺面區(qū)段124內(nèi)還可以包括第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125。此外，第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125可以表現(xiàn)出與第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的示范性設(shè)置類似的設(shè)置。相應(yīng)地，第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125也可以包括半導(dǎo)體主體區(qū)125-1、半導(dǎo)體連接器區(qū)125-2和半導(dǎo)體源極區(qū)125-3。半導(dǎo)體主體區(qū)125-1和半導(dǎo)體連接器區(qū)125-2兩者都可以摻雜有第二導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，半導(dǎo)體主體區(qū)125-1是P區(qū)，并且半導(dǎo)體連接器區(qū)125-2是P+區(qū)。半導(dǎo)體連接器區(qū)125-2可以與第一負載接觸件11接觸，如圖4中所圖示的那樣。第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的半導(dǎo)體源極區(qū)125-3也可以與第一負載接觸件11接觸，并且借助于所述半導(dǎo)體主體區(qū)125-1與半導(dǎo)體漂移區(qū)段122隔離。例如，半導(dǎo)體源極區(qū)125-3摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，半導(dǎo)體源極區(qū)125-3是η+區(qū)。如圖4中所圖示的，第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125可以被布置成與第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121分開。在另一個實施例中，第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121的半導(dǎo)體主體區(qū)121-1和第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的半導(dǎo)體主體區(qū)125-1借助于共同的連貫半導(dǎo)體區(qū)(未圖示)形成。
[0063]源極電極10可以被布置在所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的上方，例如使得半導(dǎo)體源極區(qū)125-3和控制電極10的延伸在所述第一橫向方向Y上表現(xiàn)出重疊。例如，源極電極10被布置在所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125上方，使得其覆蓋所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的至少一部分，例如半導(dǎo)體主體區(qū)125-1的至少一部分，半導(dǎo)體源極區(qū)125-3的至少一部分，以及被包括在臺面區(qū)段124中的所述半導(dǎo)體漂移區(qū)段122的一部分。因此，可以存在一側(cè)上的源極電極10的橫向延伸與另一側(cè)上的半導(dǎo)體源極區(qū)125-3、半導(dǎo)體主體區(qū)125-1和半導(dǎo)體漂移區(qū)段122的橫向延伸的沿著所述第一橫向方向Y的重疊。
[0064]根據(jù)圖4中圖示的實施例，半導(dǎo)體器件I可以表現(xiàn)出通過兩個溝槽14a和14b、控制電極15、源極電極10和第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121以及第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125形成的基本上對稱地布置的單元，這可以促進半導(dǎo)體器件I的制造。
[0065]例如，可以通過在所述控制電極15與所述第一負載接觸件11之間施加電壓來控制第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121，并且可以通過在源極電極10與第二負載接觸件13之間施加電壓來控制第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125。
[0066]然而，包括控制電極15、第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121和溝槽14a的單元的左側(cè)部分可以形成晶體管單元的至少一部分，包括源極電極10、溝槽14b和第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的單元的右側(cè)部分可以形成二極管單元的至少一部分。單元的所述右側(cè)部分可以被操作為MOS柵控二極管(MGD)，例如用于在反向方向上載送負載電流。因此，半導(dǎo)體區(qū)12還可以被配置成在與所述正向方向相反的反向方向上在第一負載接觸件11與第二負載接觸件13之間傳導(dǎo)負載電流。根據(jù)實施例，絕緣區(qū)151的厚度和/或半導(dǎo)體主體區(qū)125-1的摻雜濃度被選擇成使得在半導(dǎo)體器件I的反向電流模式內(nèi)，在第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125內(nèi)或在第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121內(nèi)建立的二極管注入電荷載流子之前，創(chuàng)建用于載送反向負載電流的電流路徑。例如，源極電極10與第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125之間的絕緣區(qū)151的在所述延伸方向Z上的厚度在5 111]1到10 nm的范圍內(nèi)。
[0067]例如，半導(dǎo)體器件I可以被配置成根據(jù)第二負載接觸件13的電位與第一負載接觸件11的電位之間的差異建立用于在反向方向上傳導(dǎo)負載電流的另一負載電流路徑。所述另一負載電流路徑可以在臺面區(qū)段124的示意性地圖示的垂直橫截面中包括在所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125中所包括的反型和積累溝道中的至少一個。例如，所述另一負載電流路徑可以包括形成在第一負載接觸件11與第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段125的半導(dǎo)體源極區(qū)125-3之間的第二過渡11-2。
[0068]第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123可以把半導(dǎo)體漂移區(qū)段122耦合到第二負載接觸件13，并且可以摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段123是n++區(qū)。如果半導(dǎo)體漂移區(qū)段122是η—摻雜，半導(dǎo)體主體區(qū)121-1是P摻雜，半導(dǎo)體連接器區(qū)121-2是P+摻雜，并且半導(dǎo)體源極區(qū)121-3是η+摻雜，則第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段123可以是η++摻雜，例如用于形成MOSFET結(jié)構(gòu)。對于其他方面未改變的摻雜類型，第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段123可以是P摻雜，例如用于形成IGBT結(jié)構(gòu)。
[0069]圖5示意性地圖示了半導(dǎo)體器件I的又進一步實施例的水平投影。圖5中示意性地圖示的半導(dǎo)體器件I的實施例可以表現(xiàn)出圖1A到圖4中圖示的半導(dǎo)體器件I的一個或多個實施例中的一些或所有特征。相應(yīng)地，當每一個單元可以包括相應(yīng)的控制電極15a，15b，…，15ο時，半導(dǎo)體器件I可以包括多個所述單元。每一個控制電極15a，15b，…，15ο可以表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)，例如每一個控制電極15a，15b，…，15ο可以被完全布置在所述半導(dǎo)體區(qū)12上方。第一負載接觸件11和第二負載接觸件13以及把第一負載接觸件11耦合到第二負載接觸件13的半導(dǎo)體區(qū)12未被圖示在圖5中。
[0070]半導(dǎo)體器件I表現(xiàn)出布置在半導(dǎo)體區(qū)12上方并且機械耦合到所述半導(dǎo)體區(qū)12的表面區(qū)101?？刂齐姌O15a-15o可以被布置在所述表面區(qū)101內(nèi)，即被布置在半導(dǎo)體區(qū)12上方。此外，半導(dǎo)體器件I可以包括接觸滑道15-2，其也被布置在所述表面區(qū)101內(nèi)，并且根據(jù)圖5中圖示的實施例電連接到每一個控制電極15a-15o。
[0071]例如，半導(dǎo)體器件I表現(xiàn)出圍繞半導(dǎo)體器件I的有源區(qū)1-1的邊緣區(qū)1-2，其中所述接觸滑道15-2可以被布置在半導(dǎo)體器件I的邊緣區(qū)1-2內(nèi)。此外，接觸滑道15-2可以實質(zhì)上遵循邊緣區(qū)1-2的軌跡(course)。例如，有源區(qū)1-1是半導(dǎo)體器件芯片上的區(qū)，在該區(qū)中布置以關(guān)于圖1A到4示范性地描述的方式所設(shè)計的多個有源IGBT單元或MOSFET單元。邊緣區(qū)1-2可以是非有源區(qū)，例如其中沒有或者相應(yīng)地僅有非常少的有源單元的區(qū)。例如，負載電流由半導(dǎo)體器件I主要借助于半導(dǎo)體區(qū)12的有源區(qū)1-1載送，但不由邊緣區(qū)1-2載送。
[0072]如已經(jīng)關(guān)于圖1A解釋的，半導(dǎo)體器件I還可以包括也被布置在表面區(qū)101內(nèi)(即在半導(dǎo)體區(qū)12上方)的接觸襯墊15-1。例如，將接觸襯墊15-1與接觸滑道15-2分開放置。接觸襯墊15-1可以被布置成由接合線或夾接觸，并且可以形成所述控制端子18的至少一部分(參照圖2A-4)。借助于所述接合線或夾，可以向所述接觸襯墊15-1提供控制信號(諸如，柵極信號)。
[0073]例如，根據(jù)圖5中圖示的實施例，在表面區(qū)101內(nèi)，不存在被布置成把接觸滑道15-2直接電連接到接觸襯墊15-1的電連接。相反，半導(dǎo)體器件I可以包括沿著所述延伸方向Z延伸到半導(dǎo)體區(qū)12中的許多連接器溝槽16a-16h。每一個連接器溝槽16a-16h可以包括連接器電極(未圖示)。接觸襯墊15-1和接觸滑道15-2兩者都可以電連接到連接器溝槽16a到16h連接器電極。應(yīng)當理解的是，僅僅一個連接器溝槽16a到16h可能足以把接觸襯墊15-1電耦合到接觸滑道15-2。例如，可以借助于連接器溝槽16a到16h的連接器電極的結(jié)構(gòu)、材料和/或空間維度來調(diào)節(jié)接觸襯墊15-1與接觸滑道15-2之間的特定電阻，即接觸襯墊15-1與控制電極15-a到15-0之間的特定電阻。例如，可以調(diào)節(jié)特定柵極串聯(lián)電阻。例如，所述連接器電極包括表現(xiàn)出局部增大的歐姆電阻以便增大把接觸襯墊15-1耦合到控制電極15a到15ο的路徑中的總的歐姆電阻的電阻區(qū)。例如，連接器溝槽16a到16h的連接器電極的這樣的電阻區(qū)可以通過相應(yīng)的連接器電極的局部減小的橫截面面積而被產(chǎn)生。在美國專利申請US 13/970，162中描述了產(chǎn)生局部增大的歐姆電阻的特定示例，其內(nèi)容被整體合并于此。
[0074]所述連接器溝槽16a到16h可以表現(xiàn)出比接觸襯墊15-1在所述第一橫向方向上的延伸更大的沿著所述第一橫向方向X的延伸。接觸襯墊15-1和接觸滑道15-2的至少一部分兩者都可以被布置在所述表面區(qū)101內(nèi)，在連接器溝槽16a到16h上方，例如完全在半導(dǎo)體區(qū)12上方。
[0075]例如，被用于形成所述單元的溝槽(例如溝槽14a和14b)和連接器溝槽16a到16h兩者都在相同的制造步驟內(nèi)被形成。因此，溝槽14a、14b和連接器溝槽16a到16h可以表現(xiàn)出相同的溝槽深度，即沿著所述延伸方向Z的相同的延伸，和/或沿著所述第一橫向方向Y的相同的溝槽寬度。此外，連接器溝槽16a到16h的連接器電極可以由與溝槽電極14 Ia和141 b相同的材料形成。這同樣適用于所述溝槽內(nèi)的電極的絕緣。相應(yīng)地，同樣所述連接器溝槽16a到16h可以包括把相應(yīng)的連接器電極與半導(dǎo)體區(qū)12絕緣的絕緣體。所述絕緣體可以由絕緣體142a和142b相同的材料形成。此外，至少沿著所述延伸方向Z和所述第一橫向方向Y的至少一個，被用于形成所述單元的溝槽(例如溝槽14a和14b )的絕緣體和/或溝槽電極的空間維度可以與所述連接器溝槽16a到16d的絕緣體和連接器電極的空間維度實質(zhì)上同樣。
[0076]如關(guān)于圖1A到圖4中圖示的實施例所闡述的，同樣圖5中圖示的實施例的控制電極15a-15o可以與第一負載接觸件11和第二負載接觸件13兩者電絕緣。每一個控制電極15a-15ο可以表現(xiàn)出基本上垂直于所述延伸方向Z布置的平面結(jié)構(gòu)，例如平面條形結(jié)構(gòu)。此外，如圖1A到圖4中所圖示的，半導(dǎo)體區(qū)12可以包括多個臺面區(qū)段124a、124b，其中每一個臺面區(qū)段可以被布置在所述多個溝槽中的相應(yīng)的兩個鄰近溝槽(參照溝槽14a和14b )之間。在每一個臺面區(qū)段124a、124b上方可以布置相應(yīng)的控制電極15a，...，15o，如例如在圖2A中示意性地圖示的那樣。此外，每一個所述控制電極15a到15ο可以被布置成使得覆蓋可以被布置在所述臺面區(qū)段124a、124b內(nèi)的第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121a、121b的至少一部分。
[0077]除了連接器溝槽16a到16h以外或?qū)B接器溝槽16a到16h的替換，連接器溝槽16a至Ijl6h把接觸襯墊15-1電連接到接觸滑道15-2，還可以布置把接觸滑道15-2電連接到控制電極15-a到15-0的另外的連接溝槽(未圖示)。這樣的另外的連接器溝槽可以各自還包括表現(xiàn)出局部增大的歐姆電阻以便增大把接觸滑道15-2耦合到控制電極15a到15ο的路徑中的總的歐姆電阻的電阻區(qū)。而且，所述源極電極10(圖5中未圖示)可以借助于又進一步的連接器溝槽(未圖示)電連接到所述第一負載接觸件11，以便允許例如借助于包括在所述又進一步的連接器溝槽中的電極實現(xiàn)特定源極電阻。
[0078]圖6示意性地圖示了半導(dǎo)體器件I的又進一步實施例的水平投影的一部分，并且圖7圖示了所述實施例的垂直橫截面的一部分。在圖6和圖7中圖示的實施例的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上對應(yīng)于圖5中圖示的實施例。因此，如果沒有另行聲明，則上面關(guān)于圖5中圖示的實施例所陳述的內(nèi)容同樣適用于圖6中圖示的實施例。
[0079]相應(yīng)地，半導(dǎo)體器件I包括沿著延伸方向Z延伸并且被配置成用于傳導(dǎo)負載電流的半導(dǎo)體區(qū)12。例如，半導(dǎo)體區(qū)12表現(xiàn)出如圖1A到4中的一個或多個中示意性地圖示的設(shè)置。因此，半導(dǎo)體區(qū)12可以例如包括多個所述晶體管單元和/或二極管單元。
[0080]此外，半導(dǎo)體器件I可以包括被布置在半導(dǎo)體區(qū)12上方并且耦合(例如機械耦合)到所述半導(dǎo)體區(qū)12的表面區(qū)101。并且可以提供用于控制所述負載電流的至少一個電極(圖6和7中未圖示)，其中所述至少一個電極可以被布置在所述表面區(qū)1I內(nèi)。例如，控制電極表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)并且被完全布置在表面區(qū)101內(nèi)。在實施例中，所述至少一個電極是控制電極，例如圖1Α-5中圖示的控制電極15(控制電極15a-o)，或者是源極電極，例如圖3_4中圖示的源極電極10。
[0081]例如，根據(jù)圖6和7的半導(dǎo)體器件I包括連接器層15-4，其中連接器層15-4可以被完全布置在所述表面區(qū)101內(nèi)，例如被完全布置在半導(dǎo)體區(qū)12上方。所述連接器層15-4可以被布置在與所述至少一個電極相同的水平，并且例如可以在與所述至少一個電極相同的制造步驟內(nèi)產(chǎn)生。例如，連接器層15-4包括多晶硅。
[0082]此外，半導(dǎo)體器件I可以包括布置在所述表面區(qū)101內(nèi)并且在所述連接器層15-4上方的接觸襯墊15-1。接觸襯墊15-1可以被布置成由接合線或夾接觸，并且可以形成所述控制端子18的至少一部分(參照圖2A-4)。此外，半導(dǎo)體器件I可以包括布置在所述表面區(qū)101內(nèi)并且在所述連接器層15-4上方的接觸滑道15-2，其中所述接觸滑道15-2可以與接觸襯墊15-1分開放置，并且電耦合到所述至少一個控制電極15a。如已經(jīng)關(guān)于圖5解釋的，接觸滑道15-2可以實質(zhì)上遵循半導(dǎo)體器件12的邊緣區(qū)1-2的軌跡。接觸滑道15-1和接觸襯墊15-2兩者可以借助于一層或多層絕緣區(qū)152沿著所述延伸方向Z與所述連接器層15-4間隔開，如下面將更加詳細地解釋的那樣。
[0083]半導(dǎo)體器件I還可以包括至少一個第一接觸插塞15-11，所述至少一個第一接觸插塞15-11沿著所述延伸方向Z延伸并且把接觸襯墊15-1電連接到所述連接器層15-4。半導(dǎo)體器件I還可以包括至少一個第二接觸插塞15-21，所述至少一個第二接觸插塞15-21沿著所述延伸方向Z延伸并且把接觸滑道15-2電連接到所述連接器層15-4。例如，所述至少一個第一接觸插塞15-11和至少一個第二接觸插塞15-21中的每一個沿著所述延伸方向Z延伸到連接器層15-4中，即延伸至少50 nm或者至少100 nm的距離。
[0084]因此，把從所述接合線或夾接收的控制信號電傳送到所述至少一個電極的路徑可以包括:接觸襯墊15-1;至少一個第一接觸插塞15-11;連接器層15-4;至少一個第二接觸插塞15-21;接觸滑道15-2以及至少一個電極。所有上面提到的部件可以被完全布置在所述表面區(qū)101內(nèi)，即被完全布置在所述半導(dǎo)體區(qū)12上方?？梢越柚谝韵赂黜椫械闹辽僖豁梺碚{(diào)節(jié)所述路徑的電阻:沿著所述第一橫向方向Y的所述至少一個第一接觸插塞15-11與所述至少一個第二接觸插塞15-21之間的距離;第一接觸插塞15-11的數(shù)目；第二接觸插塞15-21的數(shù)目；至少一個第一接觸插塞15-11的材料和/或至少一個第二接觸插塞15-21的材料;至少一個第一接觸插塞15-11和至少一個第二接觸插塞15-21中的至少一個沿著所述延伸方向Z延伸到連接器層15-4中的距離。
[0085]如圖6中所圖示的，可以提供多于僅僅一個第一接觸插塞15-11和多于僅僅一個第二接觸插塞15-21。第一接觸插塞15-11的數(shù)目和第二接觸插塞15-21的數(shù)目可以例如被選擇成使得關(guān)于所述插塞15-11和15-21的最大電流密度的要求被滿足。
[0086]例如，所述插塞15-11和15-21可以各自借助于所謂的接觸凹槽(例如小溝槽)來實現(xiàn)。
[0087]現(xiàn)在應(yīng)當更加詳細地關(guān)于圖7中示意性地圖示的半導(dǎo)體器件I的垂直橫截面的部分來解釋所述絕緣區(qū)152的示范性配置。例如，連接器層15-4可以借助于所述絕緣區(qū)152與半導(dǎo)體區(qū)12電絕緣。所述絕緣區(qū)152可以包括許多層，例如既在一側(cè)與半導(dǎo)體區(qū)12接觸又在另一側(cè)與連接器層15-4接觸的第一層152-1。這樣的第一絕緣層152-1可以例如由場氧化物(FOX)制成。第二絕緣層152-2和第三絕緣層152-3可以被布置在連接器層15-4的頂上，并且可以被采用例如用于建立與第一負載接觸件11(圖7中未圖示)和與接觸襯墊15-1以及與接觸滑道15-2的電絕緣。例如，第二絕緣層152-2可以由未摻雜硅酸鹽玻璃(USG)制成。此外，第三絕緣層152-3可以例如由硼磷硅玻璃(BPSG )制成。
[0088]應(yīng)當理解的是，在圖5、圖6和圖7中示意性地圖示的半導(dǎo)體器件I的實施例可以表現(xiàn)出在圖1A、1B、2A、2B、2C、3和/或4中示意性地圖示的半導(dǎo)體器件I的實施例中的一個或多個特征。在下文中，簡要描述了根據(jù)圖5、圖6和圖7的實施例的可選特征的幾個示例。下面所提到的附圖標記還可以涉及圖1A到4。此外，下面簡要描述的所述可選特征已經(jīng)在上面關(guān)于圖1A到4更加詳細地進行解釋。
[0089]例如，根據(jù)圖5、圖6和/或圖7的半導(dǎo)體器件I還可以包括沿著延伸方向Z延伸到半導(dǎo)體區(qū)12中的至少兩個溝槽14a、14b(例如參照圖1A)，并且半導(dǎo)體區(qū)12可以包括臺面區(qū)段124，臺面區(qū)段124被布置在所述兩個溝槽14a、14b之間。例如，臺面區(qū)段124被所述兩個溝槽14a、14b橫向限制。所述至少一個電極可以是控制電極15，例如柵極(G)電極，其表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)并且被布置在臺面區(qū)段124上方。
[0090]此外，每一個溝槽14a、14b可以包括溝槽電極141a、141b以及把相應(yīng)的溝槽電極141a、141b與半導(dǎo)體區(qū)12絕緣的絕緣體142a、142b。例如，所述溝槽電極141a、141b形成半導(dǎo)體區(qū)12內(nèi)的補償結(jié)構(gòu)。為此，所述溝槽電極141a、141b可以被實施例如為場板。
[0091]例如，根據(jù)圖5、圖6和/或圖7的半導(dǎo)體器件I還可以包括第一負載接觸件11和第二負載接觸件13，并且半導(dǎo)體區(qū)12可以被布置在所述第一負載接觸件11與所述第二負載接觸件13之間(例如參照圖1A)。如上面所解釋的，第一負載接觸件可以是源極(S)接觸件，并且第二負載接觸件可以是漏極(D)接觸件。
[0092]每一個溝槽電極141a、141b可以電連接到第一負載接觸件11。因此，溝槽電極141a和141b的電位可以與第一負載接觸件的電位基本上相同。
[0093]臺面區(qū)段124可以包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121，其包括半導(dǎo)體主體區(qū)121-1和半導(dǎo)體源極區(qū)121-3，半導(dǎo)體源極區(qū)121-3電連接到第一負載接觸件11并且與半導(dǎo)體主體區(qū)121-1接觸(例如參照圖1A)。
[0094]如在例如圖1A中示意性地圖示的，控制電極15可以表現(xiàn)出平面結(jié)構(gòu)，并且可以被布置在所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段121上方。此外，控制電極15可以與半導(dǎo)體區(qū)12、第一負載接觸件11并且與第二負載接觸件13電絕緣。如關(guān)于圖5到7所解釋的，所述控制電極15可以電連接到所述接觸滑道15-2，其中所述接觸滑道15-2可以借助于所述至少一個連接器溝槽16a的所述(一個或多個)連接器電極或者借助于所述連接器層15-4電耦合到所述接觸襯墊15-1。
[0095]例如，根據(jù)圖5、圖6和/或圖7的半導(dǎo)體器件I可以被配置成用于根據(jù)控制電極15的電位與所述第一負載接觸件11的電位之間的差異來建立用于傳導(dǎo)所述負載電流的負載電流路徑。例如，所述負載電流路徑在所述臺面區(qū)段124的垂直橫截面中僅包括單個反型溝道，所述單個反型溝道被包括在所述半導(dǎo)體主體區(qū)121-1中。上面已經(jīng)詳細解釋該可選特征。
[0096]在圖1A到圖7中示意性地圖示并且在上面所描述的實施例包括可以關(guān)于小的導(dǎo)通狀態(tài)電阻(U優(yōu)化垂直功率MOSFET的認識。為此，可以采用所謂的補償結(jié)構(gòu)。這樣的器件也被稱作“超結(jié)器件”或“酷MOS(CoolMOS)器件”。例如，在根據(jù)上面圖示并描述的實施例所示范性采用的垂直場板時，可以借助于垂直場板來實現(xiàn)補償。然而，借助于所述垂直場板(例如借助于所述溝槽電極141a和141b)可以顯著減小導(dǎo)通狀態(tài)電阻，半導(dǎo)體器件的輸出電荷在某些情況下可能會增加，從而增加動態(tài)損耗，例如半導(dǎo)體器件的開關(guān)損耗。此外，這樣的輸出電荷可能在開關(guān)過程期間誘發(fā)過電壓，這可能引起對半導(dǎo)體器件的損壞以及增加損耗。減少開關(guān)損耗可以是所期望的。
[0097]根據(jù)一個或多個實施例，可以借助于采用平面柵極電極(諸如例如所述控制電極)來減少柵極-漏極電荷(q?)。例如，具有平面結(jié)構(gòu)的所述控制電極可以允許例如借助于沿著所述第一橫向方向的電流擴展區(qū)與控制電極之間的定義明確的重疊來精確控制柵極-漏極電荷。為此，可以例如借助于關(guān)于所述控制電極自對準的注入過程來創(chuàng)建所述電流擴展區(qū)。此外，根據(jù)一個或多個實施例，借助于減小的間距P，其可以導(dǎo)致例如在圖1A中作為典范和示意性地圖示的單元的非對稱結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)電阻的進一步減小，因為例如可以提高漂移區(qū)段的摻雜濃度。
[0098]例如，可以提供具有更高摻雜濃度作為漂移區(qū)段的所述電流擴展區(qū)，例如以便允許臺面區(qū)段內(nèi)擴展開負載電流(例如擴展開反型溝道)。因此，甚至在所述非對稱結(jié)構(gòu)的臺面區(qū)段內(nèi)可以實現(xiàn)基本上均勻的電流密度，這可以導(dǎo)致又進一步減小的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。
[0099]此外，根據(jù)一個或多個實施例，可以借助于所述接觸插塞和所述連接器層和/或者通過存在于可以例如把所述接觸滑道連接到所述接觸襯墊的所述連接器溝槽內(nèi)的所述連接器電極來產(chǎn)生特定柵極串聯(lián)電阻，其中接觸滑道可以電連接到所述控制電極。如上面所解釋的，借助于這樣的連接器電極，可以例如通過使用對應(yīng)的材料和/或通過改變連接器電極的橫截面面積實現(xiàn)表現(xiàn)出局部增大的電阻的電阻區(qū)。
[0100]在從屬權(quán)利要求中限定了另外的實施例的特征。另外的實施例的特征和上面描述的實施例的特征可以彼此組合用于形成附加的實施例，只要所述特征未被明確地描述為彼此替換。
[0101]為了促進對在附圖中示意性地圖示的示范性實施例的理解，有時用可以是“Gate(柵極)”的縮寫的“G”來標記控制電極15。有時用可以是“Source(源極)”的縮寫的“S”來標記第一負載接觸件11。有時用可以是“Drain(漏極)”的縮寫的“D”來標記第二負載接觸件
13。然而，這樣的標簽不意圖進行限制。例如，即使包括例如所述第二負載接觸區(qū)段13的一部分的漏極區(qū)以及包括例如所述第一負載接觸件11的一部分的源極區(qū)已被圖示在半導(dǎo)體器件I的相對側(cè)，但是應(yīng)當理解的是，半導(dǎo)體器件I還可以表現(xiàn)出所謂的“漏極向上(drain-up )”配置，例如其中源極和漏極金屬化兩者都被布置在半導(dǎo)體器件I的共同側(cè)(例如在半導(dǎo)體器件I的正面)的配置。
[0102]在上文中，解釋了涉及半導(dǎo)體器件的實施例。例如，這些半導(dǎo)體器件基于硅(Si)。相應(yīng)地，示范性實施例的單晶半導(dǎo)體區(qū)或?qū)?例如半導(dǎo)體區(qū)12、121、122、123、124、125)通常是單晶Si區(qū)或Si層。在其他實施例中可以采用多晶或無定形硅。
[0103]然而，應(yīng)當理解的是，半導(dǎo)體區(qū)12、121、122、123、124、125可以由適合于制造半導(dǎo)體器件的任何半導(dǎo)體材料制成。這樣的材料的示例包括而不限于:基本半導(dǎo)體材料，諸如硅
(Si)或鍺(Ge);IV族化合物半導(dǎo)體材料，諸如碳化娃(SiC)或鍺化娃(SiGe); 二元、三元或四元II1-V半導(dǎo)體材料，諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、銦鎵磷(InGaPa)、鋁鎵氮(AlGaN)、鋁銦氮(AlInN)、銦鎵氮(InGaN)、鋁鎵銦氮(AlGaInN)或銦鎵砷磷(InGaAsP);以及二元或三元I1-VI半導(dǎo)體材料，諸如碲化鎘(CdTe)和汞鎘碲(HgCdTe)，以舉幾例。上面提到的半導(dǎo)體材料也被稱作“同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料”。當組合兩種不同的半導(dǎo)體材料時，形成異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料的示例包括而不限于:鋁鎵氮(AlGaN)-鋁鎵銦氮(AlGaInN)，銦鎵氮(InGaN)-鋁鎵銦氮(AlGaInN)，銦鎵氮(InGaN)-氮化鎵(GaN)，鋁鎵氮(AlGaN)-氮化鎵(GaN)，銦鎵氮(InGaN)-鋁鎵氮(AlGaN)，硅-碳化硅(SixCl-x)，以及娃-SiGe異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料。對于功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用而言，當前主要使用S1、SiC、GaAs和GaN材料。
[0104]為了易于描述，使用了諸如“在…以下”、“在…之下”、“下方”、“在…之上”、“上方”等的空間相對術(shù)語來解釋一個元件相對于第二個元件的定位。除了與附圖中所描繪的那些定向不同的定向之外，這些術(shù)語意圖涵蓋相應(yīng)的器件的不同定向。此外，諸如“第一”、“第二”等的術(shù)語也被用來描述各種元件、區(qū)、節(jié)段等等并且這些術(shù)語也不意圖進行限制。相同的術(shù)語遍及描述指代相同的元件。
[0105]如本文中所使用的術(shù)語“具有”、“含有”、“包含”、“包括”、“表現(xiàn)出”等等是開放式術(shù)語，其指示所陳述的元件或特征的存在，但不排除附加的元件或特征。冠詞“一”、“一個”和“該”意圖包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文另有明確地指示。
[0106]鑒于變型和應(yīng)用的上面范圍，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明不被前述描述限制，也不被附圖限制。替代地，本發(fā)明僅被所附權(quán)利要求書及其法律等同物限制。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括第一負載接觸件、第二負載接觸件以及被配置成至少在正向方向上在第一負載接觸件與第二負載接觸件之間傳導(dǎo)負載電流的半導(dǎo)體區(qū)，其中，所述半導(dǎo)體區(qū)包括: -包括半導(dǎo)體主體區(qū)和半導(dǎo)體源極區(qū)的第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段，所述半導(dǎo)體源極區(qū)電連接到第一負載接觸件并且與半導(dǎo)體主體區(qū)接觸； -電連接到第二負載接觸件的第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段； -把第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段耦合到第二半導(dǎo)體接觸區(qū)段的半導(dǎo)體漂移區(qū)段，其中半導(dǎo)體主體區(qū)把半導(dǎo)體源極區(qū)與半導(dǎo)體漂移區(qū)段隔離； 其中，所述半導(dǎo)體器件在垂直橫截面中還包括: -沿著從第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段指向第二半導(dǎo)體區(qū)段的延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的至少兩個溝槽，每一個溝槽包括溝槽電極以及把相應(yīng)的溝槽電極與半導(dǎo)體區(qū)絕緣的絕緣體，其中所述半導(dǎo)體區(qū)包括布置在所述至少兩個溝槽之間的臺面區(qū)段，所述臺面區(qū)段包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段； 并且其中，所述半導(dǎo)體器件被配置成建立用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的負載電流路徑，所述負載電流路徑在臺面區(qū)段的垂直橫截面中僅包括單個反型溝道，所述單個反型溝道被包括在半導(dǎo)體主體區(qū)中。2.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的負載電流路徑在臺面區(qū)段的垂直橫截面內(nèi)包括臺面區(qū)段內(nèi)的僅一個第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡，其中所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡通過半導(dǎo)體源極區(qū)與第一負載接觸件之間的過渡形成。3.權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡表現(xiàn)出與延伸方向平行使得負載電流在跨越第一負載接觸件到半導(dǎo)體過渡時在垂直于延伸方向的方向上流動的區(qū)域。4.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括布置在第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段上方的控制電極，其中所述半導(dǎo)體器件被配置成根據(jù)控制電極的電位與第一負載接觸件的電位之間的差異建立用于在正向方向上傳導(dǎo)負載電流的負載電流路徑。5.權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體器件還包括被布置成在臺面區(qū)段上方并且與控制電極分開的源極電極，其中源極電極與第一負載接觸件電連接并且與控制電極絕緣。6.權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體區(qū)包括第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段，所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段被包括在臺面區(qū)段中，所述第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段被布置在源極電極下方并且與第一負載接觸件接觸。7.權(quán)利要求6的半導(dǎo)體器件，其中: -所述半導(dǎo)體區(qū)還被配置成在與正向方向相反的反向方向上在第一負載接觸件與第二負載接觸件之間傳導(dǎo)負載電流； -所述半導(dǎo)體器件被配置成根據(jù)第二負載接觸件的電位與第一負載接觸件的電位之間的差異建立用于在反向方向上傳導(dǎo)負載電流的另一負載電流路徑，其中所述另一負載電流路徑在臺面區(qū)段的垂直橫截面中包括在第三半導(dǎo)體接觸區(qū)段中包括的反型溝道和積累溝道中的至少一個。8.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，每一個溝槽電極包括場板電極。9.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，每一個溝槽電極電連接到第一負載接觸件。10.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，每一個溝槽電極包括第一電極部分以及通過絕緣體與第一電極部分電絕緣的第二電極部分，其中第一電極部分電連接到第一負載接觸件。11.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，在垂直于延伸方向的第一橫向方向上的所述至少兩個溝槽之間的距離總計小于1.5 μπι。12.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體漂移區(qū)段在臺面區(qū)段內(nèi)還包括被配置成擴展負載電流路徑的半導(dǎo)體電流擴展區(qū)，其中所述半導(dǎo)體電流擴展區(qū)被定位成與半導(dǎo)體主體區(qū)接觸。13.權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體電流擴展區(qū)在垂直于延伸方向的第一橫向方向上從所述至少兩個溝槽中的第一個溝槽的絕緣體延伸到所述至少兩個溝槽中的第二個溝槽的絕緣體。14.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中，所述至少兩個溝槽中的至少一個溝槽表現(xiàn)出不導(dǎo)電材料的內(nèi)部區(qū)，所述內(nèi)部區(qū)被所述至少一個溝槽的溝槽電極圍繞。15.—種半導(dǎo)體器件，包括: -第一負載接觸件、第二負載接觸件以及沿著延伸方向延伸的半導(dǎo)體區(qū)； -布置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦合到半導(dǎo)體區(qū)的表面區(qū)； -布置在表面區(qū)內(nèi)的至少一個控制電極； -沿著延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的至少一個連接器溝槽，所述至少一個連接器溝槽包括連接器電極； -布置在表面區(qū)內(nèi)的接觸襯墊；以及 -布置在表面區(qū)內(nèi)并且與接觸襯墊和所述至少一個控制電極兩者都分開放置的接觸滑道，所述接觸襯墊、接觸滑道和至少一個控制電極彼此電耦合，其中接觸襯墊和接觸滑道兩者或者接觸滑道和至少一個控制電極兩者電連接到所述至少一個連接器溝槽的連接器電極。16.權(quán)利要求15的半導(dǎo)體器件，其中，所述至少一個控制電極表現(xiàn)出垂直于延伸方向布置的平面條形結(jié)構(gòu)。17.權(quán)利要求15的半導(dǎo)體器件，還包括沿著延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的多個溝槽，其中所述半導(dǎo)體區(qū)包括多個臺面區(qū)段，每一個臺面區(qū)段被布置在所述多個溝槽中的相應(yīng)的兩個鄰近溝槽之間，并且其中所述至少一個控制電極被布置在臺面區(qū)段中的一個臺面區(qū)段上方。18.權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其中，所述臺面區(qū)段包括電連接到第一負載接觸件的第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段，其中所述至少一個控制電極表現(xiàn)出關(guān)于延伸方向?qū)实降谝话雽?dǎo)體接觸區(qū)段以便覆蓋第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段的至少一部分的平面結(jié)構(gòu)。19.權(quán)利要求15的半導(dǎo)體器件，其中，所述連接器電極包括表現(xiàn)出局部增大的歐姆電阻以便增大把接觸襯墊耦合到控制電極的路徑中或者相應(yīng)的是把接觸滑道耦合到所述至少一個控制電極的路徑中的總的歐姆電阻的電阻區(qū)。20.一種半導(dǎo)體器件，包括: -沿著延伸方向延伸并且被配置成傳導(dǎo)負載電流的半導(dǎo)體區(qū)； -布置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦合到半導(dǎo)體區(qū)的表面區(qū)； -被配置成控制負載電流的至少一個電極，所述至少一個電極被布置在表面區(qū)內(nèi)； -布置在表面區(qū)內(nèi)的連接器層； -布置在表面區(qū)內(nèi)并且在連接器層上方的接觸襯墊； -布置在表面區(qū)內(nèi)并且在連接器層上方的接觸滑道，所述接觸滑道與接觸襯墊分開放置并且電耦合到所述至少一個電極； -沿著延伸方向延伸并且把接觸襯墊電連接到連接器層的至少一個第一接觸插塞；以及 -沿著延伸方向延伸并且把接觸滑道電連接到連接器層的至少一個第二接觸插塞。21.權(quán)利要求20的半導(dǎo)體器件，還包括沿著延伸方向延伸到半導(dǎo)體區(qū)中的至少兩個溝槽，其中每一個溝槽包括溝槽電極以及把相應(yīng)的溝槽電極與半導(dǎo)體區(qū)絕緣的絕緣體，并且其中: -所述半導(dǎo)體區(qū)包括布置在所述至少兩個溝槽之間的臺面區(qū)段;并且 -所述至少一個電極是布置在臺面區(qū)段上方的控制電極。22.權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，還包括第一負載接觸件和第二負載接觸件，所述半導(dǎo)體區(qū)被布置在第一負載接觸件與第二負載接觸件之間，其中: -每一個溝槽電極電連接到第一負載接觸件； -所述臺面區(qū)段包括第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段，所述第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段包括半導(dǎo)體主體區(qū)和半導(dǎo)體源極區(qū)，半導(dǎo)體源極區(qū)電連接到第一負載接觸件并且與半導(dǎo)體主體區(qū)接觸;并且 -所述控制電極被布置在第一半導(dǎo)體接觸區(qū)段上方并且與半導(dǎo)體區(qū)、第一負載接觸件和第二負載接觸件電絕緣。23.權(quán)利要求22的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體器件被配置成根據(jù)控制電極的電位與第一負載接觸件的電位之間的差異建立用于傳導(dǎo)負載電流的負載電流路徑。
【文檔編號】H01L29/739GK106057894SQ201610215273
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610215273.7, CN 106057894 A, CN 106057894A, CN 201610215273, CN-A-106057894, CN106057894 A, CN106057894A, CN201610215273, CN201610215273.7
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