專利名稱：半導(dǎo)體器件溝道終止的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有溝道終止結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件以及溝道終止結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)低壓n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(nMOS)晶體管的布局如圖1和2所示。n+襯底2具有在其頂部生長(zhǎng)的n外延層4。p阱6形成在襯底2的第一主表面8上和外延層4上方。在第一主表面8上的溝道區(qū)10具有形成在其上的柵極氧化物12。多晶硅柵極16設(shè)置在柵極氧化物12上。
如所理解到的，一般情況下，在襯底上提供一個(gè)以上的晶體管，因此必須將其中一個(gè)晶體管與相鄰晶體管隔離。用于此目的的常規(guī)結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)元件，即場(chǎng)氧化物14和p型擴(kuò)散區(qū)18形式的重?fù)诫s溝道停止區(qū)環(huán)。場(chǎng)氧化物14橫向地設(shè)置在第一主表面8上的溝道區(qū)10周圍，如從圖2清楚看到的。重?fù)诫sp型擴(kuò)散區(qū)8被注入到橫向地位于場(chǎng)氧化物周圍的第一主表面8中。
N型源和漏擴(kuò)散區(qū)20、22限定源極和漏極。背柵接觸24與p阱6接觸。
在工作時(shí)，電壓施加于柵極16和電流流過源和漏擴(kuò)散區(qū)20、22之間的溝道區(qū)10。幾乎沒有電流在場(chǎng)氧化物14下面的區(qū)域中流動(dòng)，因?yàn)閳?chǎng)氧化物14的厚度比柵極氧化物12更厚，因此這個(gè)區(qū)域中的閾值電壓也很高。
溝道停止區(qū)環(huán)18防止n溝道將源或漏擴(kuò)散區(qū)20、22連接到其它晶體管中的相同源或漏擴(kuò)散區(qū)。例如，重疊漏區(qū)的金屬跡線可能具有足夠的正偏置，從而超過厚場(chǎng)氧化物部分的閾值電壓，因此導(dǎo)致溝道將相鄰晶體管連接在一起。在溝道停止區(qū)環(huán)18中的高摻雜通過大大增加周邊區(qū)域中的閾值電壓而防止了上述現(xiàn)象的發(fā)生。
這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是不能提供平坦表面。
這篇現(xiàn)有技術(shù)電路中存在的另外明顯的問題是晶體管的面積很大。特別是，由包括場(chǎng)氧化物14和溝道停止阱18的邊緣結(jié)構(gòu)所占據(jù)的面積占據(jù)了器件面積的大比例。特別是，場(chǎng)氧化物14必須占據(jù)大面積，因?yàn)槌Ｒ?guī)工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則需要大寬度的場(chǎng)氧化物，以便允許在場(chǎng)氧化物的邊緣上傾斜，從而允許后來淀積的層中的良好階梯覆蓋，并需要足夠的頂部接觸面積，以便保證光刻膠條紋足夠?qū)捯灾劣诓辉诳涛g工藝期間不斷開。
因而，引入了淺溝槽隔離(STI)技術(shù)。STI包括刻蝕溝槽，然后將溝槽停止區(qū)注入到溝槽底部。然后使用淀積的介質(zhì)層填充溝槽。例如，US6355540限定了一種工藝，其中首先使用氧化物和氮化硅的硬掩模來限定溝槽。然后將溝道停止區(qū)注入到溝槽底部。在溝槽的側(cè)壁上形成氮氧化硅層，并且淀積介質(zhì)層，從而填充溝槽。然后使用化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)除去多余的介質(zhì)材料。這是用于形成所需溝道停止區(qū)的復(fù)雜的并且昂貴的工藝方案。
因此仍然需要一種制造半導(dǎo)體器件的方法，從而提供相鄰器件之間的隔離以及如此制造的半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體器件，包括具有相對(duì)第一和第二主表面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底；與第一主表面相鄰限定的半導(dǎo)體元件；從第一主表面延伸到半導(dǎo)體襯底中的溝槽，它具有面向半導(dǎo)體元件的第一側(cè)面和與半導(dǎo)體元件相反的第二側(cè)面；填充溝槽的熱氧化物；和從第一側(cè)面到第二側(cè)面、在溝槽下面、在與半導(dǎo)體元件相反的溝槽第二側(cè)面上從第一主表面延伸的第二導(dǎo)電類型溝道停止擴(kuò)散區(qū)。
相應(yīng)地，在本發(fā)明中，用熱氧化物再填充溝槽，一般這比淀積的氧化物的質(zhì)量更高。
在現(xiàn)有技術(shù)STI結(jié)構(gòu)中用熱氧化物不可能簡(jiǎn)單填充淺溝槽。如果在具有直接注入在溝槽下面的溝道停止區(qū)的溝槽中生長(zhǎng)熱氧化物，則熱氧化將消耗很多用于溝槽停止區(qū)的硅和注入摻雜劑。而且，如果摻雜劑是硼，則硼優(yōu)先分離成氧化物。溝道停止區(qū)的劑量將增加，但是這將導(dǎo)致旁邊擴(kuò)散進(jìn)入元件有源區(qū)中的摻雜劑原子的更高濃度，并且這進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)泄漏電流的不可接受的增加。為此，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置采用淀積的氧化物，通常是使用化學(xué)汽相淀積(CVD)進(jìn)行淀積的。這些工藝都比熱氧化更昂貴和產(chǎn)生更壞的氧化物。
本發(fā)明的方案的另一優(yōu)點(diǎn)是溝槽的外側(cè)壁受到相對(duì)高摻雜的和有效溝道停止區(qū)的保護(hù)，而與有源元件相鄰的溝槽的側(cè)面上的摻雜濃度具有更低的摻雜濃度，因此有源溝道區(qū)不會(huì)過多地受到溝道停止區(qū)的影響。
根據(jù)本發(fā)明的溝道停止擴(kuò)散采取比使用與場(chǎng)氧化物層相鄰的溝槽停止擴(kuò)散區(qū)的上述常規(guī)方案更小的面積。
該半導(dǎo)體器件使用常規(guī)設(shè)備很容易制造。優(yōu)選地，襯底是硅。
應(yīng)該注意到，在本說明書中，術(shù)語“半導(dǎo)體襯底”包括形成在襯底表面上的任何外延層或摻雜區(qū)，但是不包括形成在襯底表面的局部區(qū)域中的相反導(dǎo)電類型的阱。
本發(fā)明特別適合于形成在位于第一導(dǎo)電類型襯底中的第二導(dǎo)電類型阱中的半導(dǎo)體器件。在這些結(jié)構(gòu)中，例如在US6355540中所述的溝槽隔離結(jié)構(gòu)對(duì)于任何給定摻雜濃度都具有明顯缺陷。實(shí)際上，這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)沒有建議它們適合于這種結(jié)構(gòu)。
首先，現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中的溝道停止擴(kuò)散區(qū)只形成在溝槽下面，在其中阱型結(jié)構(gòu)是與溝道停止擴(kuò)散的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型的區(qū)域中。因此，如果在溝槽下面使用延伸穿過阱并進(jìn)入襯底的根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的溝道停止區(qū)，則襯底中的摻雜劑的效果將趨于抵消掉而不是增強(qiáng)溝道停止擴(kuò)散區(qū)的效果。
其次，溝道停止擴(kuò)散區(qū)的目的是用于防止有雜散電壓形成溝道。通過保持使阱與溝道隔開的溝道停止擴(kuò)散區(qū)，主要在與溝道相反的溝槽的相反側(cè)面上，可以實(shí)現(xiàn)高摻雜，這有助于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
第三，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置允許半導(dǎo)體元件垂直延伸直到溝槽。這使器件的可使用面積最大化。
此外，溝道停止擴(kuò)散區(qū)的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)允許從溝槽外側(cè)的第一主表面成為高濃度摻雜劑，遠(yuǎn)離溝道，同時(shí)不需要阱中的高濃度摻雜劑，阱中的高濃度摻雜劑將有害地影響半導(dǎo)體元件的性能。
在優(yōu)選實(shí)施例中，溝槽包圍該元件。這比替換設(shè)置更方便，在替換設(shè)置中，溝槽仍然也可以包圍例如該元件的三個(gè)側(cè)面，并且阱的邊緣可以終止于該元件的第四個(gè)側(cè)面。
優(yōu)選地，提供大量半導(dǎo)體元件。因而，與上述元件和溝槽設(shè)置一樣，可以進(jìn)一步提供與第一元件相鄰的第二元件；第二溝槽圍繞第二元件并從第一主表面延伸到半導(dǎo)體襯底中，第二溝槽具有面向第二元件的第一側(cè)面和與第二部件相對(duì)的第二側(cè)面；和絕緣體填充第二溝槽；其中溝道停止擴(kuò)散區(qū)在第一和第二溝槽下面、從第一和第二溝槽之間的第一主表面延伸。溝槽和溝道停止擴(kuò)散區(qū)有效地電隔離第一元件與第二元件，并且第一和第二元件之間的溝道停止擴(kuò)散區(qū)的共享使使用面積最小。
半導(dǎo)體元件優(yōu)選是絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該晶體管具有在阱中的縱向隔開的源極和漏極注入?yún)^(qū)，所述阱在源極和漏極注入?yún)^(qū)之間的第一主表面上限定溝道區(qū)。
具有形成在阱中的FET的結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵問題是存在寄生雙極晶體管，該寄生雙極晶體管的基極是阱，源極和漏極之一形成發(fā)射極，襯底形成集電極。在其形成期間場(chǎng)氧化區(qū)將摻雜劑從阱中吸取出來，這降低了阱中的摻雜劑濃度。如果阱中的耗盡區(qū)貫穿源極或漏極擴(kuò)散區(qū)，則這可能導(dǎo)致寄生雙極晶體管的擊穿。根據(jù)本發(fā)明的溝道停止擴(kuò)散區(qū)通過在溝槽下面延伸以便在形成場(chǎng)氧化物期間取代被吸出阱的摻雜劑而幫助防止這個(gè)效果，由此對(duì)于阱和源極或漏極之間的任何給定電壓而減小了耗盡區(qū)的尺寸，并減少了這種擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。
為了作為元件形成絕緣柵極晶體管，可以在第一主表面的溝道區(qū)上提供一種柵極氧化物和在柵極氧化物上提供柵極，其中柵極氧化物和柵極跨越從溝道區(qū)一側(cè)的溝槽到溝道區(qū)另一側(cè)上的溝槽的溝道區(qū)，從而溝道區(qū)在溝槽之間橫向延伸。這允許芯片面積的最大利用率。相反，在使用“鳥嘴”場(chǎng)氧化物層的現(xiàn)有技術(shù)方案中，“鳥嘴”的“嘴”指的是閾值電壓遠(yuǎn)離溝道中心緩慢增加，從而不能有效地使用與終止結(jié)構(gòu)相鄰的溝道的邊緣。
上述源極和漏板注入?yún)^(qū)構(gòu)成第一MOS晶體管。也可以形成構(gòu)成其它MOS晶體管的其它源極和漏極注入?yún)^(qū)，同樣也被溝槽和溝道停止擴(kuò)散區(qū)包圍。用于相鄰晶體管形成的溝道停止擴(kuò)散區(qū)可以被共享，因此一個(gè)擴(kuò)散區(qū)可以形成在兩個(gè)相鄰晶體管的溝槽之間，從而用做兩相鄰晶體管的溝道停止擴(kuò)散區(qū)。
在另一方案中，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供在第一和第二主表面之間延伸的第一導(dǎo)電類型的襯底；在元件區(qū)周圍形成溝槽，該溝槽從第一主表面延伸到襯底；形成填充溝槽的熱氧化物；沿著與元件區(qū)相對(duì)的溝槽的外邊緣但不沿著面向溝道區(qū)的溝槽的內(nèi)邊緣注入第二導(dǎo)電類型的摻雜劑；和使摻雜劑擴(kuò)散，從而使其在溝槽下面延伸。
這種制造方法容易適應(yīng)于已有工藝。
該方法優(yōu)選進(jìn)一步包括在第一主表面上注入與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型的阱。在這種情況下，元件可以形成在阱中，并且溝槽可以延伸穿過阱并進(jìn)入襯底。
注入第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的步驟可以通過在溝槽上方形成具有開口的掩模來進(jìn)行，該開口偏移元件區(qū)。然后使用讀掩模注入溝槽停止摻雜劑。
使摻雜劑擴(kuò)散的步驟可以方便地通過使用熱處理來進(jìn)行。這種熱處理步驟可能在任何情況下都需要，因此使摻雜劑擴(kuò)散的步驟通常不會(huì)給工藝增加步驟。
用于溝道停止擴(kuò)散區(qū)的掩?？梢允褂脺p速步進(jìn)機(jī)技術(shù)來形成，從而可以制造極小的器件。


為了更好地理解本發(fā)明，下面參照附圖只通過舉例來介紹現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1表示現(xiàn)有技術(shù)晶體管結(jié)構(gòu)的剖面?zhèn)纫晥D；圖2是圖1的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的晶體管結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的剖面?zhèn)纫晥D；圖4、5和6是表示制造圖3的半導(dǎo)體器件中的各個(gè)階段的剖面?zhèn)纫晥D；圖7是表示由根據(jù)圖1和3的器件所占據(jù)的相對(duì)面積的對(duì)比頂視圖；和圖8表示具有兩個(gè)晶體管的本發(fā)明的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的橫向nMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管。n+硅襯底2上的n外延層4具有在第一主表面8處形成在其中的p阱6。第一主表面8處的溝道區(qū)10具有形成在其上的柵極氧化物12，并且多晶硅柵極16形成在柵極氧化物上。溝槽30設(shè)置在溝道區(qū)10的任一側(cè)上，并用熱場(chǎng)氧化物32填充。溝道停止擴(kuò)散區(qū)18形成為從第一主表面8向下延伸到背離溝道區(qū)10的溝槽30的外邊緣36。擴(kuò)散區(qū)18在溝槽30下面延伸直到溝槽30的內(nèi)邊緣34為止。應(yīng)該注意的是，多晶硅柵極16與溝槽30的內(nèi)邊緣34重疊。鈍化層38設(shè)置在這些元件之上，從而完成該器件。圖3還示出了設(shè)置在p阱6的橫向邊緣上的場(chǎng)氧化層14。
下面參照?qǐng)D4-6介紹這種結(jié)構(gòu)的制造。首先，在n+襯底2上生長(zhǎng)n外延層4。然后，將p阱注入?yún)^(qū)40注入到外延層4頂部的第一主表面8中。然后通過在如圖4所示的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行刻蝕而形成溝槽30。在該例中，溝槽的深度為2μm，其跨度為1μm。然后進(jìn)行熱場(chǎng)氧化，在第一主表面8上以及溝槽30內(nèi)形成熱氧化物(場(chǎng)氧化物)50。場(chǎng)氧化步驟使p阱注入?yún)^(qū)40擴(kuò)散，從而在p阱6中限定摻雜輪廓，如通過對(duì)比圖4和5所確定的。然后進(jìn)行平面化刻蝕，以便除去第一主表面8上的場(chǎng)氧化物50，留下溝槽30內(nèi)的場(chǎng)氧化物32，以及p阱6外部周圍的場(chǎng)氧化物14。
接著，在第一主表面8上淀積抗蝕劑60，并使用減速步進(jìn)機(jī)進(jìn)行構(gòu)圖，從而留下與溝槽30對(duì)準(zhǔn)但稍微向外偏移溝槽30的開口62，如圖6所示。開口62設(shè)置在溝槽30的外邊緣36上，即，背離溝道區(qū)10的邊緣，但是不延伸直到面向溝道區(qū)10的內(nèi)邊緣34。然后通過抗蝕劑60中的開口62注入硼64，從而提供溝道停止擴(kuò)散區(qū)。硼是以1×1014到1×1015原子每平方厘米的劑量注入的。在后來的熱處理期間，注入的硼64擴(kuò)散經(jīng)過并在溝槽的內(nèi)邊緣34下面的溝槽30的底部下面，從而擴(kuò)散區(qū)在被多晶硅柵極16覆蓋的區(qū)域下延伸很短的距離，如圖3所示。這種側(cè)向擴(kuò)散取代了在場(chǎng)氧化工藝期間從p阱6吸出的硼。
圖7表示在圖7a中被圖1和2的現(xiàn)有技術(shù)器件占據(jù)的面積，以及圖7b中被根據(jù)本發(fā)明的器件占據(jù)的相同規(guī)模的面積。應(yīng)該注意到，新的器件占據(jù)了非常小的面積。這部分地是因?yàn)橛蓤?chǎng)氧化物32和溝道停止區(qū)環(huán)18形成的邊緣終止結(jié)構(gòu)所需的小尺寸，這受到了多晶硅柵極16和由此的溝道10可以豎直向上延伸到溝槽30這一事實(shí)的幫助。實(shí)際上，多晶硅柵極16與溝槽30的內(nèi)邊緣34重疊，如前面的圖3所示。
上述圖只表示了一個(gè)晶體管。但是，應(yīng)該理解，實(shí)際上可以在p阱6中形成很多晶體管。圖8表示就示出了這一點(diǎn)，即形成多個(gè)晶體管80，每個(gè)晶體管具有被溝槽30環(huán)繞的源極和漏極擴(kuò)散區(qū)20、22，并具有設(shè)置在溝槽30下面和其外側(cè)上的溝道停止區(qū)。應(yīng)該注意到，在相鄰溝槽30之間的區(qū)域84中，單一擴(kuò)散區(qū)18用做相鄰晶體管80的溝道停止區(qū)18。盡管圖8表示了兩個(gè)晶體管，實(shí)際上可以有很多晶體管。
在使用時(shí)，溝槽30中的場(chǎng)氧化物32和溝道停止區(qū)環(huán)18的組合形成了設(shè)置在p阱6中的n型晶體管的有效隔離。
應(yīng)該注意的是，擴(kuò)散區(qū)18在溝槽30的內(nèi)邊緣34下面延伸，并且這取代了在場(chǎng)氧化期間從這個(gè)區(qū)域中的p阱6吸出的硼。這減少了寄生場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿幾率，該寄生場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有其基極p阱6、其發(fā)射極源極或漏極擴(kuò)散區(qū)20、22以及其集電極襯底2和外延層4。溝槽停止擴(kuò)散區(qū)需要增加在與溝槽相鄰的p阱6基區(qū)中的硼摻雜。在熱氧化工藝期間，P阱擴(kuò)散區(qū)中的硼部分地隔離成場(chǎng)氧化物。硼的這種損失使P阱擴(kuò)散區(qū)中的電阻增加，其是寄生垂直雙極晶體管的基極。非常重要的是，例如，如果高的dV/dt施加于其集電極一基極結(jié)，則這個(gè)雙極晶體管永不導(dǎo)通，否則會(huì)對(duì)該器件產(chǎn)生永久的損傷。溝道停止擴(kuò)散區(qū)延伸到硼耗盡P阱區(qū)中，并有效地減小了寄生雙極晶體管的局部基極電阻和增益。
溝道停止注入?yún)^(qū)可以使用抗蝕劑的構(gòu)圖層而被掩蔽，其可以使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)很容易地限定，而不需要其它特殊的掩蔽設(shè)備或材料。溝道停止擴(kuò)散區(qū)不到達(dá)有源溝道區(qū)中硅的表面，因此避免了引入元件的局部閾值電壓和有效溝道寬度的任何變化。這就保證了用在電流鏡和比較器電路中的元件，如nMOS晶體管的良好匹配。
從閱讀了上述公開了解到，其他變化和修改形式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很容易的。這些變化和修改形式可包括在半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)、制造和使用中已知并且可附加地或代替其中所述的特征來使用的等效和其他特征。盡管本身請(qǐng)中已經(jīng)限定了權(quán)利要求為這些特征的特殊組合，但是應(yīng)該理解到，本公開的范圍還包括這里明確地或暗示地公開的任何新特征或特征的任何新組合或其概括，不管它是否減輕了本發(fā)明所解決的任何或全部技術(shù)問題。因此申請(qǐng)人注意到在實(shí)施本申請(qǐng)或從其得到的任何其它申請(qǐng)期間，新權(quán)利要求可以限定為任何這種特征和/或這些特征的組合。
盡管前面已經(jīng)參照p阱中的n溝道器件進(jìn)行了說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易意識(shí)到相同技術(shù)可以用于n阱中的p型晶體管，并且實(shí)際上可用于直接形成在襯底中的p或n溝道器件。此外，緊湊終止階段可以適用于用在cMOS和其他電路中的很多其他類型的元件，而不只是晶體管，包括pMOS晶體管、擴(kuò)散“n”型晶體管、擴(kuò)散“p”型晶體管、在體硅中的二極管、pn和pnp雙極晶體管以及電容器。根據(jù)形成的元件類型，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到溝道停止區(qū)環(huán)必須使用適當(dāng)?shù)膿诫s劑類型。例如，橫向pMOS晶體管可以采用n摻雜劑如磷代替上述p摻雜劑，用于溝道停止區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括具有相對(duì)的第一(8)和第二主表面的第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底(2、4)；與第一主表面相鄰而限定的半導(dǎo)體元件(80)；從第一主表面延伸到半導(dǎo)體襯底中的溝槽(30)，它具有面向半導(dǎo)體元件的內(nèi)側(cè)(34)和與半導(dǎo)體元件相對(duì)的外側(cè)(36)；填充溝槽(30)的熱氧化物(32)；和第二導(dǎo)電類型的溝道停止擴(kuò)散區(qū)(18)，它從溝槽(30)的外側(cè)(36)上的第一主表面(8)延伸，并進(jìn)一步在溝槽下面從溝槽的外側(cè)(36)延伸到內(nèi)側(cè)(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括注入到半導(dǎo)體襯底(2、4)的第一主表面(8)中的與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型的阱(6)；其中溝槽(30)從第一主表面(8)延伸穿過阱(6)進(jìn)入襯底(2、4)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體元件(80)是第一晶體管，該半導(dǎo)體器件還包括與第一晶體管相鄰的第二晶體管(80)；在第二晶體管周圍的第二溝槽(30)，它從第一主表面(8)延伸到半導(dǎo)體襯底(2、4)中，具有面向第二晶體管的內(nèi)側(cè)和與第二晶體管(80)相對(duì)的外側(cè)；和填充第二溝槽(30)的熱氧化物(32)；其中溝道停止擴(kuò)散區(qū)(18)在第一和第二溝槽每一個(gè)的下面、在第一和第二溝槽之間從第一主表面(8)延伸。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體元件(80)是絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有在阱中的縱向隔開的源極(20)和漏極(22)注入?yún)^(qū)，限定了源極(20)和漏極(22)注入?yún)^(qū)之間的第一主表面(8)處的溝道區(qū)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，還包括在第一主表面的溝道區(qū)(10)上的柵極氧化物(12)和在柵極氧化物上的柵極(16)，其中柵極氧化物(12)和柵極(16)從溝道區(qū)(10)一側(cè)上的溝槽(30)到溝道區(qū)(10)另一側(cè)上的溝槽(30)而跨越溝道區(qū)(10)，從而溝道區(qū)(10)在溝槽(30)之間橫向延伸。
6.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供在第一(8)和第二主表面之間延伸的第一導(dǎo)電類型的襯底(2、4)；在元件區(qū)(10)周圍形成溝槽(30)，該溝槽從第一主表面經(jīng)過元件區(qū)延伸到襯底中；形成填充溝槽的熱氧化物(32)；沿著溝槽(30)并從溝槽(30)的中心遠(yuǎn)離元件區(qū)(10)而向外偏移來注入第二導(dǎo)電類型的摻雜劑(64)；和使摻雜劑(64)擴(kuò)散，從而使其在溝槽(30)的下面延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括在第一主表面(8)處注入與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型的阱(6)；其中元件區(qū)(10)形成在阱(6)中，并且溝槽(30)從第一主表面(8)延伸穿過阱(6)到達(dá)襯底(2、4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中注入第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的步驟是通過如下進(jìn)行的在溝槽(30)上方形成具有開口(62)的掩模(60)，該開口偏移離開元件區(qū)(10)，然后通過該掩模注入溝道停止摻雜劑(64)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8的方法，其中使用減速步進(jìn)機(jī)對(duì)掩模(60)進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的方法，還包括如下步驟在元件區(qū)中形成限定了其間的溝道區(qū)(10)的縱向隔開的源極(20)和漏極(22)擴(kuò)散區(qū)；至少在溝道區(qū)(10)上淀積柵極氧化物(12)；在柵極氧化物層(12)上淀積柵極(16)，該柵極跨越溝道區(qū)(10)橫向延伸，并在柵極的每個(gè)端部具有溝槽(30)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件具有用于使用被場(chǎng)氧化物(32)填充的溝槽(30)的溝道終止區(qū)和溝道停止區(qū)環(huán)(18)，該溝道停止區(qū)環(huán)沿著溝槽(3)的外邊緣(36)、在溝槽下面從第一主表面(8)延伸穿過p阱(6)，并延伸經(jīng)過溝道的內(nèi)邊緣(34)。這種非對(duì)稱溝道停止區(qū)環(huán)給能延伸到溝槽(3)的溝道(10)提供有效的終止。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1711634SQ200380103019
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者R·羅維斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司