发明名称 半导体元件
摘要 本发明揭示为使一形成于具有侧壁区(32b)及一底部区(32a)之沟渠(30)内之半导体元件(10)的尺寸和面积需求最小化,提出将用于电性连接第一及第二接触区(S、B)之端子区(AS、AB)至少一部份形成于沟渠(30)内。
申请公布号 TWI228828 申请公布日期 2005.03.01
申请号 TW091124188 申请日期 2002.10.21
申请人 亿恒科技公司 发明人 马库斯 桑德尔;法兰斯 赫勒
分类号 H01L29/78 主分类号 H01L29/78
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种半导体元件,具体地说,一沟渠结构电晶体装置、沟渠MOSFET或类似装置,-其中,一具有侧壁区(32b)及一底部区(32a)之沟渠(30)形成于一半导体基板区(20)之中,及-其中,至少一第一接触区(S)系形成于沟渠(30)外面,紧邻沟渠(30)于一沟渠上面区段(300)之区域内,其特征为:-一用于电性连接该第一接触区(S)之端子区(AS)至少一部份系在沟渠(30)内形成,及-半导体元件(10)之尺寸,具体地说,其面积需求及/或间距因而减小,具体地说,一沟渠侧面区(M')或一台面区(M')得以缩小,具体地说,比个别沟渠的宽度窄。2.如申请专利范围第1项之半导体元件,其特征为一第二接触区(B)系形成于沟渠(30)外面,紧邻沟渠(30)于一沟渠中央区段(30m)区内。3.如申请专利范围第2项之半导体元件,其特征为一用于电性连接该第二接触区(B)之端子区(AB)至少一部份系在沟渠(30)内形成。4.如申请专利范围第3项之半导体元件,其特征为该第一及第二接触区(S、B)之端子区(AS、AB)至少一部份构成一共用端子区,特别是位于沟渠(30)内。5.如申请专利范围第3或4项之半导体元件,其特征为:该第一及/或第二端子区(AS、AB)系形成于沟渠(30),从一第二半导体基板(22)之表面区(22a)的水平高度算起至少约50 nm的深度。6.如申请专利范围第2、3或4项之半导体元件,其特征为:该第一接触区(S)及/或该第二接触区(B)各自分别与沟渠个别部位区段(30o、30m)之侧壁区(32b)接触。7.如申请专利范围第2、3或4之半导体元件,其特征为:该第一及第二接触区(S、B)之端子区(AS、AB),具体地说,该共用端子区或至少其一部份系形成于沟渠上面区段(30o)的区域。8.如申请专利范围第1、2、3或4项之半导体元件,其特征为:该第一接触区(S)系在沟渠(30)之侧壁区(32b)之一侧壁上面区段(32o)的一部份与该第一端子区(AS)或与共用端子区达成接触。9.如申请专利范围第8项之半导体元件,其特征为,该接触系为一形成于直接机械式与或电性接触,或经由一扩散区或植入区接触。10.如申请专利范围第7项之半导体元件,其特征为:该第一接触区(S)形成沟渠(30)之侧壁区(32b)之侧壁上面区段320的至少一部份。11.如申请专利范围第7项之半导体元件,其特征为:该第二接触区(B)直接紧邻该第一接触区(S),具体地说,与后者直接接触。12.如申请专利范围第7项之半导体元件,其特征为:该第二接触区(B)形成沟渠(30)之侧壁区(32b)之侧壁中央区段(32m)的至少一部份。13.如申请专利范围第7项之半导体元件,其特征为:该第二接触区(B)与第二端子区(AB)或共用端子区之接触系经由一扩散或植入区(BK)达成。14.如申请专利范围第13项之半导体元件,其特征为:用于接触连接该第二接触区(B)之该植入或扩散区(Bk)系形成为沿沟渠(30)的横向伸展之狭窄表面长条。15.如申请专利范围第13项之半导体元件,其特征为:用于接触连接该第二接触区(B)之该植入或扩散区(Bk)系形成为沿沟渠(30)横向伸展之表面区域或长条,具体地说,与该第一接触区(S)重叠。16.如申请专利范围第15项之半导体元件,其特征为:有一第三接触区(G)形成于沟渠(30)内。17.如申请专利范围第16项之半导体元件,其特征为:该第三接触区(G)至少一部份系形成于沟渠(30)中的沟渠中央区段(30m)区,具体地说,其形成的型式,系利用至少一绝缘区(GOX)及/或一隔离氧化物(60、90),与第一及第二接触区(S、B)绝缘,且与第一及第二或共用端子区(AS、AB)绝缘。18.如申请专利范围第16项之半导体元件,其特征为:一第四接触区(D)系形成于沟渠(30)外面,紧邻沟渠(30)于一沟渠下面区段(30u)区。19.如申请专利范围第18项之半导体元件,该半导体元件系形成于一沟渠结构电晶体,具体地说,系形成为一沟渠MOSFET或类似装置,或形成为一IGBT。20.如申请专利范围第18项之半导体元件,其中,该第一接触区(S)系形成为一源极区(S),该第二接触区(B)系形成为一本体区或一基板区(B),该第三接触区(G)系形成为一闸极区(G),该第四接触区(D)系形成为一汲极区(D),及/或该第一/第二共用端子区(AS、AB)系形成为一源极本体端子区。21.如申请专利范围第20项之半导体元件,该半导体元件系形成于一场板电晶体或类似装置。22.如申请专利范围第21项之半导体元件,其中,在半导体基板区(20、21、22)与第三接触区(G)或闸极接触区(G)及/或第一及/或第二接触区(S、B),具体地说,源极及本体接触区(S、B)之端子区(AS、AB)之间沟渠下面区段(30u)区域中,及/或在沟渠下面区段(30u)与沟渠中央区段(30m)之间的过渡区域中,形成一加强绝缘区(GOX,60,FOX),具体地说,至少一场板或类似装置及/或一闸极氧化物(GOX)及/或一场氧化物(FOX)形成于沟渠(30)之内。23.如申请专利范围第22项之半导体元件,其特征为:该第三接触区(G)或闸极接触区(G)实质上系形成于沟渠(30)内,具体地说,系形成一多晶矽区或类似的形式,及/或该第一及/或第二接触区(S、B),具体地说,源极及本体区(S、B)之共用端子区(70、AS、AB)系在沟渠(30)内形成,具体地说,系形成一多晶矽区或类似的形式。24.如申请专利范围第22项之半导体元件,其特征为:在相邻半导体元件(10)之间之该第一及/或第二接触区(S、B),具体地说,源极及/或本体接触区(S、B),系形成为剖面呈一倒U形之导电区,最好是在U弧形的区域中,明确地说,在台面区(M'),亦即朝向一相邻之按照本发明之半导体元件(10)的区域,有一中断。25.如申请专利范围第22项之半导体元件,其特征为:该第三接触区(G)或闸极接触区(G)系形成于沟渠(30)内,利用至少一绝缘层(60、90),具体地说,利用沟渠(30)中之一多晶矽区形式的绝缘氧化物(90)及利用第一及/或第二接触区(S、B),具体地说,源极及/或本体接触区(S、B)之共用端子区(AS、AB)与端子金属层隔离。26.如申请专利范围第25项之半导体元件,其特征为:沟渠(30)内具有至少三个接触区、端子区、电极区及/或类似区域由多晶矽区,金属,矽化物及/或其他形成。27.如申请专利范围第26项之半导体元件,其特征为:该等至少三个接触区、端子区、电极区及/或类似区域具有用于第一及/或第二接触区(S、B),具体地说,用于源极及本体区(S、B)之端子区(AS、AB),及/或第三接触区(G、G1、G2),明确地说,闸极接触区(G、G1、G2)。图式简单说明:图1至3所示为,按照本发明之半导体元件之三种不同具体实施例的立体剖视及侧视图。图4A至4M所示为按照本发明之半导体元件之制造过程的各个中间阶段。图5所示为一传统半导体元件之立体剖视及侧视图。
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