專利名稱:包括阱區(qū)的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開(kāi)涉及電子器件和形成電子器件的工藝,尤其是涉及包括絕緣阱區(qū)的電子器 件和形成其的工藝。
背景技術(shù):
金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0SFET)是一般類型的功率開(kāi)關(guān)器件。M0SFET包括源 極區(qū)、漏極區(qū)、在源極區(qū)和漏極區(qū)之間延伸的溝道區(qū)、以及鄰近溝道區(qū)設(shè)置的柵極結(jié)構(gòu)。柵 極結(jié)構(gòu)包括柵電極層,該柵電極層鄰近溝道區(qū)布置,并由一薄介質(zhì)層而與溝道區(qū)間隔開(kāi)。當(dāng)M0SFET在接通狀態(tài)中時(shí),電壓施加到柵極結(jié)構(gòu)以在源極區(qū)和漏極區(qū)之間形成 傳導(dǎo)溝道區(qū),這允許電流流經(jīng)該器件。在截止?fàn)顟B(tài)中,施加到柵極結(jié)構(gòu)的任何電壓足夠低, 使得傳導(dǎo)溝道不形成,因而電流流動(dòng)不出現(xiàn)。在截止?fàn)顟B(tài)期間,設(shè)備必須支持源極區(qū)和漏極 區(qū)之間的高電壓。在特定的應(yīng)用中,一對(duì)功率晶體管可用于允許輸出在兩個(gè)不同的電壓之間轉(zhuǎn)換。 輸出可連接到高側(cè)功率晶體管的源極和低側(cè)功率晶體管的漏極。當(dāng)高側(cè)功率晶體管被啟動(dòng) 時(shí),輸出將處在相應(yīng)于高側(cè)功率晶體管的漏極上的電壓的電壓處,而當(dāng)?shù)蛡?cè)功率晶體管被 啟動(dòng)時(shí),輸出將處在相應(yīng)于低側(cè)功率晶體管的源極的電壓處。在特定的物理實(shí)施方式中,高 側(cè)功率晶體管和低側(cè)功率晶體管一般是在單獨(dú)的晶粒上的分立的晶體管,這些晶粒通過(guò)焊 線或其它類似的互連而彼此互連。進(jìn)一步地,這兩個(gè)功率晶體管的控制電路在又一個(gè)單獨(dú) 的晶粒上?;ミB增加了電子器件(包括高側(cè)和低側(cè)功率晶體管)的寄生特征,這是不希望 有的。
實(shí)施方式作為例子示出且并不限制在附圖中。圖1包括工件的某些部分的橫截面視圖的圖示,包括隱埋傳導(dǎo)區(qū)、半導(dǎo)體層和隱 埋摻雜區(qū)。圖2包括在形成另一半導(dǎo)體層和其它隱埋摻雜區(qū)之后圖1的工件的部分的橫截面 視圖的圖示。圖3包括在形成又一半導(dǎo)體層以完成復(fù)合半導(dǎo)體層的形成之后圖2的工件的部分 的橫截面視圖的圖示。圖4包括在形成注入式屏蔽層和在半導(dǎo)體層內(nèi)的垂直摻雜區(qū)之后圖3的工件的部 分的橫截面視圖的圖示。圖5包括在形成襯墊層、終止層、另一掩蔽層和在半導(dǎo)體層內(nèi)的垂直摻雜區(qū)之后 圖4的工件的部分的橫截面視圖的圖示。圖6包括在形成犧牲側(cè)壁隔板、延伸通過(guò)半導(dǎo)體層的溝槽和絕緣側(cè)壁隔板之后圖 5的工件的部分的橫截面視圖的圖示。圖7包括在形成傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)之后圖6的工件的部分的橫截面視圖的圖示。
圖8包括在形成傳導(dǎo)插塞之后圖7的工件的部分的橫截面視圖的圖示。圖9包括在形成絕緣層和圖案化的傳導(dǎo)層之后圖8的工件的部分的橫截面視圖的 圖示。圖10包括在形成高側(cè)功率晶體管和低側(cè)功率晶體管之后圖9的工件的部分的橫 截面視圖的圖示。圖11到15包括在如關(guān)于圖1到9描述的一個(gè)或多個(gè)部分中形成示例性電子部件 之后圖9的工件的部分的橫截面視圖的圖示。圖16包括根據(jù)可選實(shí)施方式在形成半導(dǎo)體層和在半導(dǎo)體層內(nèi)的摻雜區(qū)之后圖1 的工件的一部分的橫截面視圖的圖示。圖17包括根據(jù)可選實(shí)施方式在形成溝槽、傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)和傳導(dǎo)插塞之后圖4的工件的 一部分的橫截面視圖的圖示。圖18包括根據(jù)可選實(shí)施方式在形成溝槽、摻雜半導(dǎo)體隔板、絕緣側(cè)壁隔板和傳導(dǎo) 結(jié)構(gòu)之后圖4的工件的一部分的橫截面視圖的圖示。圖19包括根據(jù)可選實(shí)施方式在形成溝槽和絕緣側(cè)壁隔板之后圖4的工件的一部 分的橫截面視圖的圖示。圖20包括根據(jù)可選實(shí)施方式在延伸溝槽并形成傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)和傳導(dǎo)插塞之后圖18的 工件的一部分的橫截面視圖的圖示。技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到,附圖中的元件為了簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)而示出,且不一定按比例繪 制。例如,附圖中的一些元件的尺寸可相對(duì)于其它元件放大,以幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方 式的理解。
具體實(shí)施例方式提供結(jié)合附圖的下面的描述,以有助于理解這里公開(kāi)的教導(dǎo)。下面的討論將集中 于教導(dǎo)的特定的實(shí)現(xiàn)和實(shí)施方式。這種重點(diǎn)描述被提供以有助于描述教導(dǎo),且不應(yīng)被解釋 為對(duì)教導(dǎo)的范圍或應(yīng)用性的限制。然而,在本申請(qǐng)中當(dāng)然可利用其它教導(dǎo)。如這里使用的,相對(duì)于區(qū)或結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)“水平定向的,,和“垂直定向的,,指電流流 經(jīng)這樣的區(qū)或結(jié)構(gòu)的主要方向。更具體地,電流可在垂直方向、水平方向或垂直和水平方向 的組合上流經(jīng)區(qū)或結(jié)構(gòu)。如果電流在垂直方向上或在其中垂直分量大于水平分量的方向的 組合上流經(jīng)區(qū)或結(jié)構(gòu),則這樣的區(qū)或結(jié)構(gòu)將稱為垂直定向的。類似地,如果電流在水平方向 上或在其中水平分量大于垂直分量的方向的組合上流經(jīng)區(qū)或結(jié)構(gòu),則這樣的區(qū)或結(jié)構(gòu)將稱 為水平定向的。術(shù)語(yǔ)“正常操作”和“正常操作狀態(tài)”指電子部件或器件被設(shè)計(jì)來(lái)操作的條件。這 些條件可從數(shù)據(jù)表或其它關(guān)于電壓、電流、電容、電阻或其它電子參數(shù)的其它信息獲得。因 此,正常操作不包括完全超出其設(shè)計(jì)限制來(lái)操作電子部件或器件。術(shù)語(yǔ)“comprises(包括)”、“comprising(包括)”、“includes (包括),,、 “including(包括)”、“has (具有)”、“having(具有)”或其任何其它變形用來(lái)涵蓋非排他 的包括。例如,包括一列特征的方法、物品或裝置不一定只限于那些特征,而是可包括沒(méi)有 明確列出的或這樣的方法、物品或裝置所固有的其它特征。進(jìn)一步地,除非相反地明確說(shuō) 明,“或”指包括的或而不是排他的或。例如,條件A或B由下列項(xiàng)中的任何一個(gè)滿足A為真(或存在)和B為假(或不存在)、A為假(或不存在)和B為真(或存在)、以及A和B 都為真(或存在)。此外,“a”或“an”的使用用于描述這里所述的元件和部件。這僅僅為了方便起見(jiàn) 而進(jìn)行并給出本發(fā)明的范圍的一般意義。該描述應(yīng)被理解為包括一個(gè)或至少一個(gè),且單數(shù) 也包括復(fù)數(shù),反之亦然,除非它有另外的意思。例如,當(dāng)這里描述單個(gè)項(xiàng)目時(shí),多于一個(gè)的項(xiàng) 目可代替單個(gè)項(xiàng)目來(lái)使用。類似地,在這里描述多于一個(gè)的項(xiàng)目的場(chǎng)合,單個(gè)項(xiàng)目可代替所 述多于一個(gè)的項(xiàng)目。相應(yīng)于元素周期表內(nèi)的列的族成員使用“新符號(hào)”約定,如在CRCHandbook of Chemistry and Physics,81st Edition(2000—2001)中看到的。除非另外定義,這里使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中的普 通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。材料、方法和例子僅僅是例證性的,而沒(méi)有被規(guī)定為限 制性的。在沒(méi)有在這里描述的程度上,關(guān)于特定的材料和處理行動(dòng)的很多細(xì)節(jié)是常規(guī)的,并 可在教科書以及半導(dǎo)體和電子領(lǐng)域內(nèi)的其它源中找到。在圖1到9中,示出工件的六個(gè)不同的部分,以提高對(duì)在同一工件上形成不同類型 的電子部件時(shí)處理操作的效應(yīng)的理解。這些電子部件可為同一集成電路的部分。較接近于 附圖頂部的圖示相應(yīng)于高側(cè)功率晶體管和可能耦合到或以另外方式相關(guān)于高側(cè)功率晶體 管的電子部件,且較接近于附圖底部的圖示相應(yīng)于低側(cè)功率晶體管和可能耦合到或以另外 方式相關(guān)于低側(cè)功率晶體管的電子部件。圖1包括工件100的一部分的橫截面視圖的圖示。在圖1中示出了集成電路的很 多不同部分。更具體地,部分122包括集成電路的一部分,其中將形成電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū) 102的p阱區(qū),部分124包括集成電路的另一部分,其中將形成n阱區(qū),部分126將包括該集 成電路的另一部分,其中將形成高側(cè)功率晶體管。部分132包括集成電路的一部分,其中將 形成另一 P阱區(qū),部分134包括集成電路的另一部分,其中將形成另一 n阱區(qū),部分136包 括集成電路的又一部分,其中將形成低側(cè)功率晶體管。在特定的實(shí)施方式中,由部分126中的高側(cè)晶體管支持的或結(jié)合該高側(cè)晶體管使 用的電子部件可在部分122和124內(nèi)形成,而由部分136中的低側(cè)晶體管支持的或結(jié)合該 低側(cè)晶體管使用的電子部件可在部分132和134內(nèi)形成。在圖1中,工件100包括隱埋傳導(dǎo)區(qū)102。隱埋傳導(dǎo)區(qū)102可包括族14元素(即, 碳、硅、鍺或其任何組合),或可為重n型或p型摻雜的。為了此說(shuō)明書的目的,重?fù)诫s用來(lái) 表示至少1019atomS/Cm3的峰值摻雜濃度,而輕摻雜用來(lái)表示小于1019atomS/Cm3的峰值摻 雜濃度。隱埋傳導(dǎo)區(qū)102可為重?fù)诫s基底(例如,重n型摻雜晶片)的一部分,或可為覆蓋 在相反的傳導(dǎo)類型的基底上或覆蓋在位于基底和隱埋摻雜區(qū)之間的隱埋絕緣層(未示出) 上的隱埋摻雜區(qū)。在實(shí)施方式中,隱埋傳導(dǎo)區(qū)102重?fù)诫s有n型摻雜物例如磷、砷、銻或其 任何組合。在特定的實(shí)施方式中,如果要保持隱埋摻雜區(qū)102的擴(kuò)散低,則隱埋傳導(dǎo)區(qū)102 包括砷或銻,以及在特定的實(shí)施方式中,隱埋傳導(dǎo)區(qū)102包括銻,以在隨后形成的半導(dǎo)體層 的形成期間減小自動(dòng)摻雜的水平(與砷比較)。隱埋傳導(dǎo)區(qū)102用于將高側(cè)功率晶體管的 源極和低側(cè)功率晶體管的漏極連接在一起,并作為電子器件的輸出節(jié)點(diǎn)的部分。因此,隱埋 傳導(dǎo)區(qū)102根據(jù)高側(cè)和低側(cè)功率晶體管的控制電極的控制信號(hào)變化,因而,隱埋傳導(dǎo)區(qū)102 上的電壓實(shí)質(zhì)上不是恒定的,并可隨著時(shí)間或另一參數(shù)變化。
半導(dǎo)體層104在隱埋傳導(dǎo)區(qū)102上形成。半導(dǎo)體層104可包括族14元素(S卩,碳、 硅、鍺或其任何組合)和關(guān)于隱埋傳導(dǎo)區(qū)102描述的摻雜物或相反的傳導(dǎo)類型的摻雜物中 的任何一個(gè)。在實(shí)施方式中,半導(dǎo)體層104是輕摻雜n型或p型外延硅層,厚度在大約0. 2 微米到大約1.0微米的范圍,摻雜濃度不大于大約1017atOmS/Cm3,而在另一實(shí)施方式中,摻 雜濃度為至少大約1014atomS/Cm3。半導(dǎo)體層104在所有工件100上形成。與隱埋傳導(dǎo)區(qū)102比較,在高側(cè)功率晶體管內(nèi)以及在部分122、124和134內(nèi)的半 導(dǎo)體層104的部分重?fù)诫s有相反傳導(dǎo)類型的摻雜物,以形成隱埋摻雜區(qū)106。隱埋摻雜區(qū) 106可有助于高側(cè)功率晶體管內(nèi)的絕緣,并減少高側(cè)功率晶體管和集成電路的其它部分內(nèi) 的很多電子部件內(nèi)的寄生特征。在特定的實(shí)施方式中,隱埋摻雜區(qū)106具有p型摻雜物的 至少大約1019atomS/Cm3的峰值摻雜濃度。部分122、124、126和134內(nèi)的隱埋摻雜區(qū)106可 為所形成的摻雜結(jié)構(gòu)的水平部分。參考圖2,半導(dǎo)體層204在半導(dǎo)體層104 (未在圖2中標(biāo)出)和隱埋摻雜區(qū)106上 形成。在特定的實(shí)施方式中,半導(dǎo)體層104和204具有相同的傳導(dǎo)類型且都可被輕摻雜。因 此,圖2的圖示內(nèi)的虛線示出半導(dǎo)體層104結(jié)束和半導(dǎo)體層204開(kāi)始的大致位置。半導(dǎo)體層 204可包括族14元素(即,碳、硅、鍺或其任何組合)和關(guān)于隱埋傳導(dǎo)區(qū)102描述的摻雜物 或相反的傳導(dǎo)類型的摻雜物中的任何一個(gè)。在實(shí)施方式中,半導(dǎo)體層204是輕摻雜n型或p 型外延硅層,厚度在大約0. 5微米到大約5. 0微米的范圍,摻雜濃度不大于大約1017atomS/ cm3,而在另一實(shí)施方式中,摻雜濃度為至少大約1014atomS/Cm3。在部分124和134內(nèi)的半導(dǎo)體層204的部分重?fù)诫s有n型摻雜物,以形成隱埋摻 雜區(qū)206。隱埋摻雜區(qū)206是可選的,并幫助隔離正形成的n阱區(qū)。在特定的實(shí)施方式中, 隱埋摻雜區(qū)206具有n型摻雜物的至少大約1019atomS/Cm3的峰值摻雜濃度。部分132內(nèi) 的半導(dǎo)體層204的一部分重?fù)诫s有p型摻雜物,以形成又一隱埋摻雜區(qū)208。在特定的實(shí)施 方式中,隱埋摻雜區(qū)208具有p型摻雜物的至少大約1019atOmS/Cm3的峰值摻雜濃度。部 分124、132和134內(nèi)的隱埋摻雜區(qū)206和208是正形成的摻雜結(jié)構(gòu)的水平部分。參考圖3,半導(dǎo)體層302在半導(dǎo)體層204和隱埋摻雜區(qū)206和208上形成。半導(dǎo) 體層104(未在圖3中標(biāo)出)、204和302的組合形成復(fù)合的半導(dǎo)體層304。在特定的實(shí)施 方式中,半導(dǎo)體層104、204和302具有相同的傳導(dǎo)類型且可被輕摻雜。因此,圖3中的虛線 示出半導(dǎo)體層204結(jié)束和半導(dǎo)體層302開(kāi)始的大致位置。半導(dǎo)體層302可包括族14元素 (即,碳、硅、鍺或其任何組合)和關(guān)于隱埋傳導(dǎo)區(qū)102描述的摻雜物或相反的傳導(dǎo)類型的摻 雜物中的任何一個(gè)。在實(shí)施方式中,半導(dǎo)體層302是輕摻雜n型或p型外延硅層,厚度在大 約0. 5微米到大約5. 0微米的范圍,摻雜濃度不大于大約1017atOmS/Cm3,而在另一實(shí)施方式 中,摻雜濃度為至少大約1014atomS/Cm3。復(fù)合半導(dǎo)體層304具有主表面305。對(duì)半導(dǎo)體層304內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行任何進(jìn)一步選 擇性地?fù)诫s之前,復(fù)合半導(dǎo)體層304內(nèi)在隱埋摻雜區(qū)106、206和208外部的摻雜濃度將稱 為背景摻雜濃度。在隨后的圖示中,半導(dǎo)體層104、204和302的組合將稱為半導(dǎo)體層304 且不包括在組成復(fù)合半導(dǎo)體層304的各個(gè)層之間的虛線。在一個(gè)實(shí)施方式中,隱埋摻雜區(qū) 206和208位于半導(dǎo)體層304的主表面和隱埋傳導(dǎo)區(qū)102或隱埋摻雜區(qū)106中的任一個(gè)或 兩個(gè)之間的中間高度處。在另一實(shí)施方式中,隱埋摻雜區(qū)106與主表面305間隔開(kāi),并放置 成與到主表面305相比,更接近于與主表面305相對(duì)的半導(dǎo)體層304的表面。
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注入式屏蔽層402可在主表面305上形成,如圖4所示。注入式屏蔽層402可包 括氧化物、氮化物或氧氮化物,并可具有在大約2nm到大約50nm的范圍內(nèi)的厚度。注入式 屏蔽層402可通過(guò)熱生長(zhǎng)或沉積技術(shù)形成。掩蔽層(未示出)在注入式屏蔽層402上形成,并被圖案化以只在摻雜結(jié)構(gòu)416 的垂直部分406形成的地方界定開(kāi)口。部分124和134內(nèi)的半導(dǎo)體層304的部分重?fù)诫s有 η型摻雜物以形成摻雜結(jié)構(gòu)416的垂直部分406。在特定的實(shí)施方式中,垂直部分406具有 η型摻雜物的至少大約1019atOmS/Cm3的峰值摻雜濃度。掩蔽層402被移除,而另一掩蔽層 (未示出)在注入式屏蔽層402上形成并被圖案化以只在摻雜結(jié)構(gòu)418的垂直部分408形 成的地方界定開(kāi)口。部分132內(nèi)的半導(dǎo)體層304的部分重?fù)诫s有ρ型摻雜物以形成摻雜結(jié) 構(gòu)418的垂直部分408。在特定的實(shí)施方式中,垂直部分408具有ρ型摻雜物的至少大約 1019atoms/cm3的峰值摻雜濃度。該另一掩蔽層被移除。摻雜結(jié)構(gòu)416包括垂直部分406和水平部分(即,隱埋摻雜區(qū)206),而摻雜結(jié)構(gòu) 418包括垂直部分408和水平部分(即,隱埋摻雜區(qū)208)。摻雜結(jié)構(gòu)416和418是盆(tub) 形狀(如在三維繪圖(未示出)中看到的),而在圖4所示的橫截面視圖中是U形。摻雜 結(jié)構(gòu)416和418分別界定半導(dǎo)體層304的內(nèi)部部分426和428。內(nèi)部部分426和428與摻 雜部分416和418相比具有較低的摻雜濃度。與彼此比較和與在從摻雜結(jié)構(gòu)416和418以 及隱埋區(qū)106間隔開(kāi)的區(qū)域處的半導(dǎo)體層304比較,內(nèi)部部分426和428可具有相同或不 同的傳導(dǎo)類型、摻雜物和濃度。阱區(qū)可包括摻雜結(jié)構(gòu)416和內(nèi)部部分426的組合以及摻雜 結(jié)構(gòu)418和內(nèi)部部分428的組合。設(shè)計(jì)成在比低側(cè)和高側(cè)功率晶體管低的電壓處操作的電 子部件可在阱區(qū)內(nèi)形成并正常操作,而沒(méi)有來(lái)自低側(cè)和高側(cè)功率晶體管的明顯干擾或其它 不利影響。在隨后的附圖中,將示出摻雜結(jié)構(gòu)416和418,而沒(méi)有其中分開(kāi)的水平和垂直部 分。在圖5中,襯墊層502和終止層504(例如,拋光終止層或蝕刻終止層)使用熱生 長(zhǎng)技術(shù)、沉積技術(shù)或其組合在半導(dǎo)體層304上順序地形成。襯墊層502和終止層504中的 每個(gè)可包括氧化物、氮化物、氧氮化物或其任何組合。在實(shí)施方式中,襯墊層502具有與終 止層504相比不同的成分。在特定的實(shí)施方式中,襯墊層502包括氧化物,而終止層504包 括氮化物。圖案化的掩蔽層522在終止層504上形成。圖案化的掩蔽層522內(nèi)的開(kāi)口在將形 成垂直摻雜區(qū)的地方形成。垂直摻雜區(qū)在部分122、124、126和134內(nèi)形成。因此,圖案化 的掩蔽層522實(shí)質(zhì)上覆蓋部分132和136內(nèi)的所有終止層504。在特定的實(shí)施方式中,襯 墊層502和終止層504的被暴露部分被移除,以暴露半導(dǎo)體層304的部分。在另一實(shí)施方 式(未示出)中,襯墊層502或襯墊層502和終止層504的被暴露部分都未被蝕刻。襯墊 層502或襯墊層502和終止層504的存在可幫助在隨后的注入期間減小注入溝道效應(yīng)。半導(dǎo)體層304在圖案化的掩蔽層522中的開(kāi)口之下的部分被注入以形成摻雜結(jié)構(gòu) 526的垂直摻雜區(qū)524。可作為單次注入或作為多次注入來(lái)執(zhí)行注入。當(dāng)執(zhí)行多次注入時(shí), 不同的能量、不同的物質(zhì)或不同的能量和物質(zhì)可用于垂直摻雜區(qū)524。垂直摻雜區(qū)524的傳 導(dǎo)類型可與隱埋摻雜區(qū)106相同并與隱埋傳導(dǎo)區(qū)102的傳導(dǎo)類型相反。在特定的實(shí)施方式 中,垂直摻雜區(qū)524是ρ型并具有至少大約1018atomS/Cm3的摻雜濃度。垂直摻雜區(qū)524和 隱埋摻雜區(qū)106的組合可幫助隔離在部分122、124、126和134內(nèi)的半導(dǎo)體層304的部分。摻雜結(jié)構(gòu)526包括隱埋摻雜區(qū)106和垂直摻雜區(qū)524的組合。在隨后的附圖中,可示出摻 雜結(jié)構(gòu)526,而沒(méi)有其中隱埋摻雜區(qū)106和垂直摻雜區(qū)524。在注入之后,圖案化的掩蔽層 522被移除。在本說(shuō)明書中以后描述的另一實(shí)施方式中,垂直摻雜區(qū)可使用其它技術(shù)形成, 或在另一實(shí)施方式中,可被省略。另一圖案化的掩蔽層(未示出)在襯墊層502和終止層504帶被移除且隨后形成 溝槽的地方形成。在該工藝中在此時(shí),襯墊層502和終止層504可在部分132和136內(nèi)被 圖案化。如果襯墊層502或襯墊層502和終止層504沒(méi)有在部分122、124、126和134內(nèi)被 圖案化,則部分122、124、126和134內(nèi)的襯墊層502或襯墊層502和終止層504可隨部分 132、136或兩者內(nèi)的相應(yīng)部分而被圖案化。在襯墊層502和終止層504在適當(dāng)?shù)牟糠謨?nèi)被 圖案化之后,另一圖案化的掩蔽層被移除。側(cè)壁隔板622相鄰于襯墊層502和終止層504內(nèi)的開(kāi)口形成,如圖6所示。側(cè)壁 隔板622可用于確定隨后形成的溝槽和摻雜結(jié)構(gòu)526沿著該隨后形成的溝槽的其余部分的 寬度。側(cè)壁隔板622可通過(guò)沉積犧牲層并各向異性地蝕刻該層來(lái)形成。在特定的實(shí)施方式 中,犧牲層可包括氧化物、氮化物或氧氮化物。在更特定的實(shí)施方式中,犧牲層和終止層504 具有不同的成分。犧牲層的厚度可不大于大約900nm或大約700nm,或可為至少大約50nm 或大約lOOnm。半導(dǎo)體層304和摻雜結(jié)構(gòu)526的被暴露部分被蝕刻以形成從主表面305延伸到隱 埋傳導(dǎo)區(qū)102的溝槽624。溝槽624部分地或完全延伸通過(guò)半導(dǎo)體層304或摻雜結(jié)構(gòu)526 和隱埋摻雜區(qū)106。溝槽624的寬度并未寬到使得隨后形成的傳導(dǎo)層不能夠填充溝槽624。 在特定的實(shí)施方式中,每個(gè)溝槽624的寬度為至少大約0. 3微米或大約0. 5微米,而在另一 特定的實(shí)施方式中,每個(gè)溝槽624的寬度不大于大約4微米或大約2微米。在閱讀了該說(shuō) 明書之后,技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,可使用在所述特定尺寸之外的更窄或更寬的寬度。溝槽624 可延伸到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102 ;然而,如果需要或希望,溝槽624可能較淺。溝槽624使用各向 異性蝕刻形成。在一實(shí)施方式中,可執(zhí)行定時(shí)蝕刻,而在另一實(shí)施方式中,可使用端點(diǎn)檢測(cè) (例如,檢測(cè)來(lái)自隱埋傳導(dǎo)區(qū)102的摻雜物質(zhì),例如砷或鏑)和定時(shí)蝕刻的組合。絕緣側(cè)壁隔板626可沿著溝槽624的被暴露的側(cè)壁形成。絕緣側(cè)壁隔板626可包 括氧化物、氮化物、氧氮化物或其任何組合。形成絕緣側(cè)壁隔板626的層可為熱生長(zhǎng)或沉積 的,且該層可被各向異性地蝕刻以從溝槽624的底部移除該層。如果需要或希望,可執(zhí)行蝕 刻以將溝槽624延伸成較接近于或進(jìn)一步進(jìn)入隱埋傳導(dǎo)區(qū)102。在另一實(shí)施方式中,絕緣側(cè) 壁隔板626不需要或不在所有溝槽624內(nèi)形成。在特定的實(shí)施方式中,絕緣側(cè)壁隔板626只 在部分132、134和136中的溝槽624內(nèi)使用,而不在部分122、124和126中的溝槽624內(nèi) 使用。在其它實(shí)施方式中,可使用有或沒(méi)有絕緣側(cè)壁隔板626的部分的不同組合。傳導(dǎo)層在終止層504上并在溝槽624內(nèi)形成,且在特定的實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層實(shí)質(zhì) 上填充溝槽624。傳導(dǎo)層可為多晶的,并包括包含金屬或包含半導(dǎo)體的材料。在實(shí)施方式 中,傳導(dǎo)層可包括重?fù)诫s半導(dǎo)體材料,例如非結(jié)晶硅或多晶硅。在另一實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層 包括多個(gè)膜,例如粘合膜、阻擋膜和傳導(dǎo)填充材料。在特定的實(shí)施方式中,粘合膜可包括耐 熔金屬,例如鈦、鉭等;阻擋膜可包括耐熔金屬氮化物例如氮化鈦、氮化鉭等或耐熔金屬半 導(dǎo)體氮化物例如TaSiN ;以及傳導(dǎo)填充材料可包括鎢或硅化鎢。在更特定的實(shí)施方式中,傳 導(dǎo)層可包括Ti/TiN/W。膜的數(shù)量和這些膜的成分的選擇取決于電子性能、隨后的熱循環(huán)的溫度、另一標(biāo)準(zhǔn)或其任何組合。耐熔金屬和耐熔的包含金屬的化合物可耐高溫(例如,這樣 的金屬的熔點(diǎn)可為至少1400°C ),可保形地沉積,并且有比重?fù)诫sη型硅更低的體積電阻 率。在閱讀了本說(shuō)明書之后,技術(shù)人員將能夠確定傳導(dǎo)層的成分,以滿足其對(duì)特定應(yīng)用的需 要或期望。覆蓋在終止層504上的傳導(dǎo)層的一部分被移除以在溝槽624內(nèi)形成傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724, 如圖7的實(shí)施方式所示。可使用化學(xué)-機(jī)械拋光或包層蝕刻技術(shù)來(lái)執(zhí)行該移除。終止層 504可用作拋光終止或蝕刻終止層。在到達(dá)終止層504之后,拋光或蝕刻可持續(xù)相對(duì)短的時(shí) 間,以消除工件上相對(duì)于傳導(dǎo)層厚度的非均勻性、拋光或蝕刻操作的非均勻性或其任何組 合。如果需要或希望,蝕刻或其它移除操作可用于使傳導(dǎo)層724進(jìn)一步凹進(jìn)溝槽624中,如 圖7所示。凹進(jìn)的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724可允許摻雜結(jié)構(gòu)526和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724的垂直定向的摻雜部 分彼此更容易電連接。傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724垂直地形成傳導(dǎo)區(qū)。當(dāng)呈完成的電子器件的形式時(shí), 傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724和隱埋傳導(dǎo)區(qū)102的組合將高側(cè)功率晶體管的源極連接到低側(cè)功率晶體管的 漏極。側(cè)壁隔板622和溝槽624內(nèi)絕緣側(cè)壁隔板626的被暴露部分被移除??墒褂美?濕或干蝕刻劑的各向同性蝕刻技術(shù)來(lái)執(zhí)行該移除。在特定的實(shí)施方式中,側(cè)壁隔板622和 絕緣側(cè)壁隔板626包括氧化物,而終止層504包括氮化物,因此側(cè)壁隔板622和絕緣側(cè)壁隔 板626可在不移除相當(dāng)大的量的終止層504的情況下被選擇性地移除。在該工藝中在此時(shí), 半導(dǎo)體層304、摻雜結(jié)構(gòu)526和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724的部分被暴露。在另一實(shí)施方式(未示出)中,在部分136中的低側(cè)功率晶體管內(nèi),半導(dǎo)體層304 中接近溝槽624的部分可被摻雜,以形成低側(cè)功率晶體管的漏極區(qū)。類似地,在部分126中 的高側(cè)功率晶體管內(nèi),半導(dǎo)體層304的與溝槽624間隔開(kāi)的部分可被摻雜以形成高側(cè)功率 晶體管的漏極區(qū)。相同的注入步驟可用于形成這兩個(gè)摻雜區(qū),且掩模可在集成電路的其它 部分上形成。在部分136中的半導(dǎo)體層304的部分被摻雜之后,掩模被移除。在圖8中,傳導(dǎo)插塞824形成以將傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724電連接到摻雜結(jié)構(gòu)526和可能連 接到半導(dǎo)體層304內(nèi)的其它區(qū)域。傳導(dǎo)插塞824可使用用于傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724的任何材料或 形成方法來(lái)形成,除了在本實(shí)施方式中傳導(dǎo)插塞824并不凹進(jìn)溝槽624內(nèi)。傳導(dǎo)插塞824 和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724可包括相同的材料或部分的材料,并可使用相同的技術(shù)或不同的技術(shù)來(lái)形 成。在該工藝中在此時(shí),襯墊層502和終止層504被移除。在另一實(shí)施方式中,如果需要, 覆蓋在半導(dǎo)體層304上的傳導(dǎo)插塞824的部分可被移除,以便獲得相對(duì)平坦的表面(即,傳 導(dǎo)插塞824的頂部處于與半導(dǎo)體層304的主表面305大約相同的高度)。在該工藝中在此時(shí),與主表面305相鄰的電子部件形成可開(kāi)始,或如果電子部件 的制造已經(jīng)開(kāi)始,則制造可繼續(xù)。圖9包括在執(zhí)行制造過(guò)程的一部分之后部分地形成的集 成電路的圖示。注入屏蔽層(未示出)可在主表面305上形成。摻雜區(qū)可選擇性地在半導(dǎo) 體層304內(nèi)并在內(nèi)部部分426和428內(nèi)形成。摻雜區(qū)可分別包括高側(cè)和低側(cè)功率晶體管的 漏極區(qū)902和904。每個(gè)漏極區(qū)902和904包括相對(duì)較高的摻雜濃度和較深的部分以及相 對(duì)較輕的摻雜濃度和較淺的部分。較深的部分是高度傳導(dǎo)性的并設(shè)計(jì)成處于高電壓,而較 淺的部分稍微更加電阻性的并減小在隨后形成的柵極介質(zhì)層和柵電極附近的電壓。在高電 壓應(yīng)用于高側(cè)或低側(cè)功率晶體管的漏極的正常操作條件下,漏極區(qū)902或904的較淺部分 的大部分或全部將耗盡載流子,而漏極區(qū)902或904的較深部分的大部分或全部將不耗盡
10載流子。在特定的非限制性實(shí)施方式中,漏極區(qū)902或904的較淺部分是與隱埋傳導(dǎo)區(qū)102 間隔開(kāi)的水平定向的摻雜區(qū)。在正常操作狀態(tài)中,流經(jīng)漏極區(qū)902或904的較淺部分的主 要載荷子(電子)或電流將在水平方向。漏極區(qū)902或904的較深部分可使用相同的掩蔽層和摻雜參數(shù)形成。較深部分 可包括與摻雜結(jié)構(gòu)526的摻雜類型相反的摻雜類型,并具有至少大約1019atOmS/Cm3的摻 雜濃度,而較淺部分可包括與摻雜結(jié)構(gòu)526的摻雜類型相反的摻雜類型,并具有小于大約 1019atomS/Cm3和至少大約1016atomS/Cm3的摻雜濃度。在特定的實(shí)施方式中,使用與彼此相 比相同的掩蔽層和相同的注入物質(zhì)以及其它注入?yún)?shù)可形成較深部分,而使用與彼此相比 相同的掩蔽層和相同的注入物質(zhì)以及其它注入?yún)?shù)可形成較淺部分;然而,與較淺部分比 較,對(duì)于較深部分,掩蔽層和注入物質(zhì)以及參數(shù)可能不同。較淺部分具有在大約0. 1微米到大約0. 5微米的范圍內(nèi)的深度,并從較深部分在 大約0.2微米到大約2.0微米的范圍內(nèi)橫向延伸。橫向尺寸(從垂直定向的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)或漏 極區(qū)902和904的較深部分)可取決于正形成的功率晶體管的源極和漏極之間的電壓差。 當(dāng)晶體管的源極和漏極之間的電壓差增加時(shí),橫向尺寸也可增加。在實(shí)施方式中,電壓差不 大于大約30V,而在另一實(shí)施方式中,電壓差不大于大約20V。較淺部分內(nèi)的峰值摻雜濃度 可在大約2xl017atoms/cm3到大約2xl018atoms/cm3的范圍內(nèi),而在特定的實(shí)施方式中,在大 約 4xl017atoms/cm3 到大約 7xl017atoms/cm3 的范圍內(nèi)。在可選實(shí)施方式中,漏極區(qū)902和904的較淺部分可在高側(cè)和低側(cè)功率晶體管的 單位單元的長(zhǎng)度上連續(xù)延伸(即,延伸到將隨后形成溝道和源極區(qū)的區(qū)域)。以后將描述的 溝道區(qū)摻雜相稱地增加,以反向摻雜溝道區(qū)內(nèi)的漏極區(qū)的部分。將漏極區(qū)902和904的較 淺部分延伸到溝道區(qū)中的優(yōu)點(diǎn)是它減小或消除了漏極掩蔽層的未對(duì)準(zhǔn)的影響。在另一實(shí)施 方式中,可消除該掩蔽層,允許形成漏極區(qū)902和904的較淺部分的注入物在整個(gè)工件上是 連續(xù)的。絕緣層922在傳導(dǎo)插塞824上形成。絕緣層922包括具有不同厚度的至少兩種不 同類型的區(qū)。實(shí)質(zhì)上,絕緣層922具有階梯形配置。在高側(cè)和低側(cè)功率晶體管內(nèi),如圖9所 示,絕緣層922包括三個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)都有不同的厚度。絕緣層922可以或可以不包括注入屏 蔽層。絕緣層922的較薄區(qū)覆蓋在漏極區(qū)902和904的相對(duì)較淺的部分上,并覆蓋在主表面 305附近和漏極區(qū)902和904外部的半導(dǎo)體層304的部分上。較厚的區(qū)覆蓋在漏極區(qū)902 和904的較深部分上。中間區(qū)可位于較薄和較厚的區(qū)之間,并且是可選的特征。在實(shí)施方式中,較薄的區(qū)具有至少大約0. 02微米或至少大約0. 05微米的厚度,而 在另一實(shí)施方式中,較薄的區(qū)具有不大于大約0. 2微米或不大于大約0. 1微米的厚度。在 實(shí)施方式中,較厚的區(qū)具有至少大約0. 15微米或至少大約0. 25微米的厚度,而在另一實(shí)施 方式中,較厚的區(qū)具有不大于大約0.8微米或不大于大約0.5微米的厚度。中間區(qū)(在較 薄和較厚的區(qū)之間)可具有實(shí)質(zhì)上與較薄的區(qū)或較厚的區(qū)相同的厚度或在較薄和較厚的 區(qū)的厚度之間的厚度。在實(shí)施方式中,中間區(qū)具有至少大約0. 05微米或至少大約0. 15微 米的厚度,而在另一實(shí)施方式中,中間區(qū)具有不大于大約0. 5微米或不大于大約0. 25微米 的厚度。在特定的實(shí)施方式中,較薄的區(qū)具有在大約0. 03微米到大約0. 08微米的范圍內(nèi) 的厚度,較厚的區(qū)具有在大約0. 3微米到大約0. 5微米的范圍內(nèi)的厚度,而中間區(qū)具有在大 約0. 13微米到大約0. 2微米的范圍內(nèi)的厚度。
絕緣層922可通過(guò)不同的技術(shù)形成并實(shí)現(xiàn)從橫截面視圖中看到的不同形狀。絕緣 層922可由沉積在工件上的單個(gè)絕緣膜或多個(gè)絕緣膜形成。單個(gè)絕緣膜或多個(gè)絕緣膜可包 括氧化物、氮化物、氧氮化物或其組合。在特定的實(shí)施方式中,與遠(yuǎn)離注入屏蔽層1100的相 應(yīng)點(diǎn)比較,對(duì)于較接近于注入絕緣層1100的點(diǎn),絕緣層922的特征可不同。在實(shí)施方式中, 絕緣層922的成分可在沉積期間或之間改變。例如,氧化物膜可較接近于半導(dǎo)體層304,且 氮化物膜可沉積在氧化物膜上。在另一實(shí)施方式中,摻雜物例如磷可在沉積的后期以增加 的濃度合并。在又一實(shí)施方式中,膜內(nèi)的應(yīng)力可通過(guò)改變沉積參數(shù)(例如,射頻功率、壓力 等)而改變,即使成分實(shí)質(zhì)上在絕緣層922的整個(gè)厚度中是相同的。在另外的實(shí)施方式中, 可使用前述各項(xiàng)的組合。掩模在較厚的區(qū)和中間區(qū)上形成,且圖案化技術(shù)用于獲得期望的 形狀。這些技術(shù)包括各向同性地蝕刻絕緣層922的一部分、蝕刻絕緣材料并蝕刻上覆的掩 模的側(cè)壁蝕刻、利用不同的成分(摻雜氧化物蝕刻比未摻雜的氧化物蝕刻快)、由側(cè)壁隔板 遵循的圖案化、另一適當(dāng)?shù)募夹g(shù)或其任何組合。傳導(dǎo)層944沉積在絕緣層922上,并被圖案化以形成開(kāi)口 946,在該開(kāi)口 946處隨 后對(duì)漏極區(qū)902產(chǎn)生漏極接觸結(jié)構(gòu)。傳導(dǎo)層944包括傳導(dǎo)材料或可例如通過(guò)摻雜變成傳導(dǎo) 性。更具體地,傳導(dǎo)層944可包括摻雜半導(dǎo)體材料(例如,重?fù)诫s非結(jié)晶硅、多晶硅等)、包 含金屬的材料(耐熔金屬、耐熔金屬氮化物、耐熔金屬硅化物等)或其任何組合。傳導(dǎo)層 944具有在大約0. 05微米到大約0. 5微米的范圍內(nèi)的厚度。在特定的實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層 944是用于形成傳導(dǎo)電極的傳導(dǎo)電極層。傳導(dǎo)層944被圖案化,以便隨后形成的漏極接觸結(jié) 構(gòu)不電短路到傳導(dǎo)層944。覆蓋在部分122、124、132和134內(nèi)的傳導(dǎo)插塞824上的傳導(dǎo)層 944的部分可用于幫助使隨后形成的上覆互連屏蔽于電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102的傳導(dǎo)插塞 824產(chǎn)生的電場(chǎng)或其它電效應(yīng)。圖10示出基本上完整的高側(cè)和低側(cè)功率晶體管的橫截面視圖的圖示。前面描述 了晶體管的很多特征,因此,描述額外的特征。在圖10中,絕緣層1402在傳導(dǎo)層944上形 成。絕緣層1402可包括單個(gè)膜或多個(gè)膜。絕緣層1402內(nèi)的每個(gè)膜可包括氧化物、氮化物、 氧氮化物或其組合。在另一特定的實(shí)施方式中,氮化物膜放置成最接近于傳導(dǎo)層944,并具 有在大約0. 05微米到大約0. 2微米的范圍內(nèi)的厚度。氧化物膜覆蓋在氮化物膜上,并具有 在大約0. 2微米到大約0. 9微米的范圍內(nèi)的厚度。減反射膜可覆蓋在氧化物膜上或可包括 在絕緣層1402內(nèi)的其它地方。例如,可選擇具有適當(dāng)厚度的氮化物膜,以作為蝕刻終止層 和作為減反射膜使用。在另一實(shí)施方式中,可使用或多或少的膜,且如這里所述的厚度僅僅 是例證性的,并不意味著限制本發(fā)明的范圍。絕緣層1402、傳導(dǎo)層944和絕緣層922被圖案化以形成開(kāi)口。這些開(kāi)口在漏極區(qū) 902和904的部分上形成。這些部分允許漏極區(qū)902和904的部分位于隨后形成的柵電極 的部分之下。絕緣隔板1404沿著開(kāi)口的側(cè)面形成。絕緣隔板1404使傳導(dǎo)層944與隨后形 成的柵電極電絕緣。絕緣隔板1404可包括氧化物、氮化物、氧氮化物或其組合,并在絕緣隔 板1404的底部處具有在大約50nm到大約200nm的范圍內(nèi)的寬度。柵極介質(zhì)層1422、阱區(qū)1426和1427以及柵電極1424和1425形成。絕緣層922 的部分通過(guò)蝕刻移除,且柵極介質(zhì)層1422在工件的被暴露表面上形成。在特定的實(shí)施方 式中,柵極介質(zhì)層1422包括氧化物、氮化物、氧氮化物或其組合,并具有在大約5nm到大約 IOOnm的范圍內(nèi)的厚度,且傳導(dǎo)層在柵極介質(zhì)層1422上形成。傳導(dǎo)層可為柵電極1424和1425的部分,但未被單獨(dú)示出。傳導(dǎo)層可在被沉積時(shí)為傳導(dǎo)性的,或可被沉積為高電阻層 (例如,未摻雜的多晶硅)并隨后變成傳導(dǎo)性的。傳導(dǎo)層可包括包含金屬或包含半導(dǎo)體的 材料。傳導(dǎo)層的厚度被選擇成使得從頂視圖看傳導(dǎo)層的實(shí)質(zhì)上垂直的邊緣在漏極區(qū)902和 904的邊緣附近。在實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層被沉積到大約0. 1微米到大約0. 15微米的厚度。在傳導(dǎo)層形成之后,半導(dǎo)體層304可被摻雜,以形成阱區(qū)1426和1427。阱區(qū)1426 和1427的傳導(dǎo)類型與漏極區(qū)902和904的傳導(dǎo)類型相反。在實(shí)施方式中,硼摻雜物通過(guò)傳 導(dǎo)層和柵極介質(zhì)層1422被引到半導(dǎo)體層304中,以為阱區(qū)1426和1427提供ρ型摻雜物。 在一個(gè)實(shí)施方式中,阱區(qū)1426和1427具有比隨后形成的源極區(qū)的厚度更大的厚度,而在另 一實(shí)施方式中,阱區(qū)1426和1427具有至少大約0. 5微米的厚度。在另一實(shí)施方式中,阱區(qū) 1426和1427具有不大于大約2. 0微米的厚度,而在又一實(shí)施方式中,不大于大約1. 5微米。 作為例子,可使用兩個(gè)或多個(gè)離子注入形成阱區(qū)1426和1427。在特定的例子中,使用大約 1. 0xl013atoms/cm2的劑量執(zhí)行每個(gè)離子注入,且這兩個(gè)注入具有大約25KeV和大約50KeV 的能量。在另一實(shí)施方式中,在形成阱區(qū)中可執(zhí)行或多或少的離子注入??砂床煌哪芰?使用不同的劑量,或高或低的劑量、或高或低的能量或其任何組合可用于滿足特定應(yīng)用的 要求或需要。在可選的實(shí)施方式(未示出)中,形成阱區(qū)1426和1427的離子注入的劑量增加, 以在較淺部分的部分在晶體管的單位單元延伸時(shí),補(bǔ)償漏極區(qū)902和904的較淺部分。在 又一實(shí)施方式中,在形成柵電極1424和1425的傳導(dǎo)層之前,執(zhí)行形成阱區(qū)1426和1427的 注入,并使用側(cè)壁隔板1404作為硬掩模邊緣來(lái)代替柵電極1424和1425內(nèi)的傳導(dǎo)層的一部 分。在另一特定的實(shí)施方式中,可合并這兩個(gè)實(shí)施方式。額外的傳導(dǎo)材料沉積在傳導(dǎo)層上并被蝕刻以形成柵電極1424和1425。額外的傳 導(dǎo)材料可包括前面關(guān)于沉積在柵極介質(zhì)層1422上的傳導(dǎo)層描述的并在形成阱區(qū)1426和 1427之前的任何材料。類似于以前的傳導(dǎo)層,額外的傳導(dǎo)材料在被沉積時(shí)為傳導(dǎo)性的,或 可被沉積為高電阻層(例如,未摻雜的多晶硅)并隨后變成傳導(dǎo)性的。就傳導(dǎo)層和額外的 傳導(dǎo)材料之間而言,它們可具有相同的成分或不同的成分。包括傳導(dǎo)層和額外的傳導(dǎo)材料 的復(fù)合傳導(dǎo)層的厚度具有在大約0. 2微米到大約0. 5微米的范圍內(nèi)的厚度。在特定的實(shí)施 方式中,額外的傳導(dǎo)材料包括多晶硅,并可在沉積期間摻雜有η型摻雜物,或使用離子注入 或另一摻雜技術(shù)被隨后摻雜。復(fù)合傳導(dǎo)層被各向異性地蝕刻以形成柵電極1424和1425。 在所示實(shí)施方式中,柵電極1424和1425在不使用掩模情況下形成并具有側(cè)壁隔板的形狀。 絕緣層(未示出)可從柵電極1424和1425熱生長(zhǎng),或可沉積在工件上。絕緣層的厚度可 在大約IOnm到大約30nm的范圍內(nèi)。可使用離子注入形成源極區(qū)1432和1433。源極區(qū)1432和1433被重?fù)诫s,并具 有與阱區(qū)1426和1427比較相反的傳導(dǎo)類型和與漏極區(qū)902和904相同的傳導(dǎo)類型。阱區(qū) 1426位于源極區(qū)1432和漏極902之間并在柵電極1424下面的部分是高側(cè)功率晶體管的溝 道區(qū),而阱區(qū)1427位于源極區(qū)1433和漏極904之間并在柵電極1425下面的部分是低側(cè)功 率晶體管的溝道區(qū)。絕緣隔板1428沿著柵電極1424和1425形成,并覆蓋源極區(qū)1432和1433較接近 于柵電極1424和1425的部分,其中源極區(qū)1432和1433的被暴露部分位于較接近于傳導(dǎo) 插塞824。絕緣隔板1428可包括氧化物、氮化物、氧氮化物或其任何組合,在絕緣隔板1428
13的底部處具有在大約50nm到大約500nm的范圍內(nèi)的寬度。源極區(qū)1432和1433的被暴露部分被蝕刻以分別暴露在下面的阱區(qū)1426和1427 的部分。根據(jù)傳導(dǎo)插塞824的成分,當(dāng)源極區(qū)1432和1433被蝕刻時(shí),傳導(dǎo)插塞824的部分 可以或可以不被蝕刻。如果傳導(dǎo)插塞824和半導(dǎo)體層304 (阱區(qū)1426和1427以及源極區(qū) 1432和1433從其形成)主要是硅,則當(dāng)蝕刻通過(guò)源極區(qū)1432和1433時(shí),可蝕刻被暴露的 傳導(dǎo)插塞824的部分或全部。如果傳導(dǎo)插塞824以及源極區(qū)1432和1433包括不同的材料, 則當(dāng)蝕刻通過(guò)源極區(qū)1432和1433時(shí),實(shí)質(zhì)上可不蝕刻傳導(dǎo)插塞824或蝕刻其微小部分。阱接觸區(qū)1434和1435分別從阱區(qū)1426和1427的被暴露部分形成。阱接觸區(qū) 1434和1435具有與阱區(qū)1426和1427相同的傳導(dǎo)類型,并具有與源極區(qū)1432和1433比較 相反的傳導(dǎo)類型。在特定的實(shí)施方式中,阱接觸區(qū)1434和1435具有至少大約1019atomS/ cm3的摻雜濃度,以允許隨后形成歐姆接觸。在另一實(shí)施方式(未示出)中,與阱區(qū)1426和1427相同的傳導(dǎo)類型并與源極區(qū) 1432和1433相反的傳導(dǎo)類型的額外注入可用于在源極區(qū)1432和1433之下形成阱接觸區(qū)。 在形成源極區(qū)1432和1433之前或之后以及在形成絕緣隔板1428之前可執(zhí)行該額外的注 入。在該實(shí)施方式中,阱接觸區(qū)實(shí)質(zhì)上在所有源極區(qū)1432和1433之下。在源極區(qū)1432和 1433和阱接觸區(qū)形成之后,絕緣隔板1428形成,使得只有源極區(qū)1432和1433的部分被覆 蓋。如前所述的蝕刻被執(zhí)行,以移除源極區(qū)1432和1433的部分并暴露在下面的阱接觸區(qū) 的部分。返回到如圖10所示的實(shí)施方式,絕緣隔板1428的部分被蝕刻以暴露源極區(qū)1432 和1433的部分。接著形成傳導(dǎo)帶1462以將源極區(qū)1432、阱接觸區(qū)1434和相應(yīng)的傳導(dǎo)插塞 824電連接在一起,并形成其它傳導(dǎo)帶1462以將源極區(qū)1433和阱接觸區(qū)1435電連接在一 起。在特定的實(shí)施方式中,耐熔金屬例如Ti、Ta、W、Co、Pt等可沉積在工件上,并選擇性地 與被暴露的硅例如實(shí)質(zhì)上單晶或多晶硅反應(yīng),以形成金屬硅化物。未反應(yīng)的部分覆蓋在絕 緣層1402上,且絕緣隔板1428被移除,因而留下傳導(dǎo)帶1462。雖然沒(méi)有示出,柵電極1424 和1425的最上面的部分可被暴露并與耐熔金屬起反應(yīng)。然而,在這樣的位置處的金屬硅化 物與鄰接源極區(qū)1432和1433以及阱接觸區(qū)1434和1435的金屬硅化物間隔開(kāi),因此,在柵 電極1424和1425與任何源極區(qū)1432和1433以及阱區(qū)1426和1427之間不形成電短路。 在該工藝中在此時(shí),形成如圖10所示的高側(cè)和低側(cè)功率晶體管??蓤?zhí)行隨后的處理以形成 互連或其它連線,以將集成電路的不同部分正確連接到集成電路的端子或其它部分。雖然未示出,可按需要或期望使用額外的或較少的層或特征,以形成電子器件。場(chǎng) 隔離區(qū)沒(méi)有示出,但可被用于幫助高側(cè)功率晶體管的部分與低側(cè)功率晶體管電隔離。在另 一實(shí)施方式中,可使用更多的絕緣和互連級(jí)。例如,特定的互連級(jí)可用于傳導(dǎo)層944,且不同 的互連級(jí)可用于柵電極1424和1425。無(wú)源層可在工件上形成。在閱讀了本說(shuō)明書之后,技 術(shù)人員將能夠確定用于其特定應(yīng)用的層和特征。電子器件可包括實(shí)質(zhì)上與圖10所示的功率晶體管相同的很多其它功率晶體管。 高側(cè)功率晶體管可彼此并聯(lián)連接,且低側(cè)功率晶體管可彼此并聯(lián)連接。任一或兩種配置可 給出電子器件的足夠有效的溝道寬度,其可支持在電子器件的正常操作期間使用的相對(duì)高 的電流流量。在特定的實(shí)施方式中,每個(gè)功率晶體管可設(shè)計(jì)成有大約30V的最大源極到漏 極電壓差,以及大約20V的最大源極到柵極電壓差。在正常操作期間,源極到漏極電壓差不大于大約20V,而源極到柵極電壓差不大于大約9V。傳導(dǎo)層944可在正常操作期間相對(duì)于 高側(cè)或低側(cè)晶體管的源極端子保持在實(shí)質(zhì)上恒定的電壓處,以減小漏極到柵極電容。在特 定的實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層944可在實(shí)質(zhì)上0V,在這種情況下,傳導(dǎo)層944可充當(dāng)接地平面。 在另一實(shí)施方式中,傳導(dǎo)層944接近高側(cè)功率晶體管的一部分可耦合到源極區(qū)1432,而傳 導(dǎo)層944接近低側(cè)功率晶體管的另一部分可耦合到源極區(qū)1433。執(zhí)行進(jìn)一步的處理以形成可部分地或完全位于內(nèi)部部分426或428或半導(dǎo)體層 304的其它部分內(nèi)的電子部件。電子部件可包括晶體管、電阻器、電容器、二極管等。晶體管 可包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管或雙極晶體管。每個(gè)晶體管可設(shè)計(jì)成在小于大約IOV的源極到漏極或 發(fā)射極到集電極電壓差、在大約IOV和大約50伏之間的源極到漏極或發(fā)射極到集電極電壓 差、或大于大約50V的源極到漏極或發(fā)射極到集電極電壓差處正常操作。圖11到15包括 可在如圖9所示的部分122、124、132和134內(nèi)形成的電子部件的圖示。圖11包括MOSFET結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。半導(dǎo)體區(qū)1002可位于半導(dǎo)體層304內(nèi)或 內(nèi)部部分426或428內(nèi)。柵極介質(zhì)層1022和柵電極1024可在半導(dǎo)體區(qū)1002上形成。源 極/漏極區(qū)1004可從半導(dǎo)體區(qū)1002的部分形成。在形成源極/漏極區(qū)1004的輕摻雜漏 極或延伸部分之后且在形成源極/漏極區(qū)1004的較重?fù)诫s和較深部分之前可形成側(cè)壁隔 板1026。圖11示出的晶體管結(jié)構(gòu)可為ρ溝道晶體管或η溝道晶體管。晶體管可為增強(qiáng)模 式晶體管或耗盡模式晶體管。在特定的實(shí)施方式中,源極/漏極區(qū)1004具有與半導(dǎo)體區(qū) 1002的傳導(dǎo)類型相反的傳導(dǎo)類型。在另一實(shí)施方式中,源極/漏極區(qū)1004可彼此電連接, 且因而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)充當(dāng)電容器??尚纬深~外的晶體管以形成電路,例如反相器、鎖存器等。在特定的實(shí)施方式中, 具有類似于圖11所示的晶體管結(jié)構(gòu)的晶體管可允許η溝道晶體管至少部分地位于部分122 內(nèi)的半導(dǎo)體層304內(nèi),ρ溝道晶體管至少部分地位于部分124內(nèi)的內(nèi)部部分426內(nèi),另一 η 溝道晶體管至少部分地位于部分132內(nèi)的內(nèi)部部分428內(nèi),以及另一 ρ溝道晶體管至少部 分地位于部分134內(nèi)的內(nèi)部部分426內(nèi)。部分122和124內(nèi)的電子部件可為用于控制高側(cè) 功率晶體管的控制電極(例如,柵電極或基極區(qū))的控制電路的至少一部分,以及部分132 和134內(nèi)的電子部件可為用于控制低側(cè)功率晶體管的控制電極(例如,柵電極或基極區(qū)) 的控制電路的至少一部分。圖12包括電阻器的橫截面視圖。半導(dǎo)體區(qū)1102可位于半導(dǎo)體層304內(nèi)或內(nèi)部部 分426或428內(nèi)。端子區(qū)1104可從半導(dǎo)體區(qū)1102的部分形成。電阻器主體區(qū)1126可在 端子之間形成。與端子區(qū)1104比較,電阻器主體區(qū)1126可被更輕摻雜,并對(duì)電阻器的電阻 有明顯更大的影響。在特定的實(shí)施方式中,端子區(qū)1104和電阻器主體區(qū)1126具有與半導(dǎo) 體區(qū)1102的傳導(dǎo)類型相反的傳導(dǎo)類型,并完全位于半導(dǎo)體區(qū)1102內(nèi)。圖13包括雙極晶體管的橫截面視圖。半導(dǎo)體區(qū)1202可位于半導(dǎo)體層304內(nèi)或內(nèi) 部部分426或428內(nèi)。集電極1222可為摻雜結(jié)構(gòu)416或418的部分或可與摻雜結(jié)構(gòu)416 和418分離并間隔開(kāi)。摻雜區(qū)1224相鄰于集電極1222放置。在特定的實(shí)施方式中,與集 電極1222比較,摻雜區(qū)1224具有相同的傳導(dǎo)類型和較輕的峰值摻雜濃度。摻雜區(qū)1224是 可選的,并可在另一實(shí)施方式中省略。在圖13所示的實(shí)施方式中,集電極1222包圍基極區(qū) 1242的底部和側(cè)面。與集電極1222比較,基極區(qū)1242具有相反的傳導(dǎo)類型和更輕的峰值 摻雜濃度。與基極區(qū)1242比較,接觸區(qū)1244具有相同的傳導(dǎo)類型和更重的峰值摻雜濃度。
15接觸區(qū)可允許形成與基極區(qū)1242的歐姆接觸。發(fā)射極區(qū)1262相鄰于基極區(qū)1242放置。與 基極區(qū)1242比較,發(fā)射極區(qū)1262具有相反的傳導(dǎo)類型和更重的峰值摻雜濃度。所示的雙 極晶體管可為npn或pnp雙極晶體管。雙極晶體管可為垂直晶體管(如主電流流量所確定 的),如圖13所示,或?yàn)闄M向晶體管(未示出)。圖14包括另一 MOSFET結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖14中的特定晶體管是橫向擴(kuò)散 MOSFET(LDMOS)晶體管。半導(dǎo)體區(qū)1302可位于半導(dǎo)體層304內(nèi)或內(nèi)部部分426或428內(nèi)。 摻雜區(qū)1304和1306可包括具有不同的傳導(dǎo)類型的阱區(qū)。摻雜區(qū)1304和1306的摻雜濃度 可彼此相同或不同。柵極介質(zhì)層1322和柵電極1324可在摻雜區(qū)1304上形成。源極區(qū)1362和主體接 觸區(qū)1364可從摻雜區(qū)1304的部分形成,而漏極區(qū)1366可從摻雜區(qū)1306的部分形成。與摻 雜區(qū)1304比較,源極區(qū)1362具有相反的傳導(dǎo)類型和更重的峰值摻雜濃度。與摻雜區(qū)1304 比較,主體接觸區(qū)1364具有相同的傳導(dǎo)類型和更重的峰值摻雜濃度。在特定的實(shí)施方式 中,源極區(qū)1362和主體接觸區(qū)1364彼此電連接。與摻雜區(qū)1306比較,漏極區(qū)1366具有相 同的傳導(dǎo)類型和更重的峰值摻雜濃度。摻雜區(qū)1304在源極區(qū)1362和摻雜區(qū)1306之間并 相鄰于柵極介質(zhì)層1322的部分是LDMOS晶體管的溝道區(qū)。LDMOS晶體管可為η溝道晶體管 或P溝道晶體管。圖15包括一特定晶體管的橫截面視圖,該晶體管具有來(lái)自如所示和關(guān)于圖10描 述的高功率和低功率晶體管的特征。與高側(cè)和低側(cè)功率晶體管不同,該特定晶體管沒(méi)有電 連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102的電極。因此,該晶體管結(jié)構(gòu)與傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724和傳導(dǎo)插塞824間隔 開(kāi)。該特定晶體管可為η溝道或ρ溝道晶體管。該結(jié)構(gòu)優(yōu)于圖14中的LDMOS晶體管的優(yōu) 點(diǎn)是,不需要在形成高側(cè)功率晶體管期間的額外的處理步驟,以及其固有的電特征例如閾 值和擊穿電壓可類似于高側(cè)晶體管。都在圖13、14和15中示出的雙極晶體管、LDMOS晶體管和特定晶體管可為通常在 高于數(shù)字邏輯晶體管(例如圖11所示的晶體管)且小于高側(cè)和低側(cè)功率晶體管的源極到 漏極電壓處操作的功率晶體管。在非限制性的例子中,這樣的晶體管可通常在大約IOV到 大約50V的源極到漏極電壓處操作,且高側(cè)和低側(cè)功率晶體管通常在大于大約50V的源極 到漏極電壓處操作。在其它實(shí)施方式中,源極到漏極電壓的不同范圍可用于這些功率晶體 管。如果需要或希望,可使用如圖13、14或15所示的任何晶體管來(lái)代替或結(jié)合如圖13、14 或15所示的另一晶體管。圖10到15包括可如這里所述而形成的一些電子部件。在閱讀了本說(shuō)明書之后, 技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,除了或代替前面描述的電子部件,可形成其它電子部件。在另一實(shí)施方 式中,并不是所有的部分122、124、126、132、134和136都需要形成。例如,如果只有η溝道 晶體管而沒(méi)有P溝道晶體管形成,則部分124和134可能不需要并可被省略,或如果只有ρ 溝道晶體管而沒(méi)有η溝道晶體管形成,則部分122和132可能不需要并可被省略。在閱讀 了本說(shuō)明書之后,技術(shù)人員可對(duì)特定的應(yīng)用調(diào)整集成電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)這里所述的概念,可將集成電路形成為使得高側(cè)和低側(cè)功率晶體管與控制電 路和可能在同一晶粒的不同部分內(nèi)的其它電路集成??山档图纳娮韬碗姼?,因?yàn)椴辉傩?要高側(cè)功率晶體管、低側(cè)功率晶體管的單獨(dú)晶粒之間的電線接合,且不需要功率晶體管的 控制電路。較低的寄生電阻和電感提高了電子器件的性能,并可允許形成較小的電子器件。
減小在不同區(qū)中的晶體管之間的寄生電感的一個(gè)特別的益處允許在高側(cè)和低側(cè) 晶體管的控制電極處接收控制信號(hào)時(shí)減少的延遲時(shí)間,以及在高側(cè)和低側(cè)功率晶體管之間 轉(zhuǎn)換時(shí)減小轉(zhuǎn)換或輸出節(jié)點(diǎn)的振鈴。在此瞬變現(xiàn)象期間,高側(cè)和低側(cè)功率晶體管之間的寄 生電感與低側(cè)晶體管的輸出電容起反應(yīng)以形成諧振電路。該諧振電路可能在電路的輸出節(jié) 點(diǎn)上產(chǎn)生不希望有的高頻電壓擺動(dòng)。這些電壓擺動(dòng)可能在器件上產(chǎn)生不希望有的電壓應(yīng) 力,復(fù)雜化控制電路,并減小電壓調(diào)節(jié)器的總的功率消耗轉(zhuǎn)換效率。這里所述的實(shí)施方式可 實(shí)現(xiàn)高側(cè)和低側(cè)功率晶體管之間的寄生電感的減小,從而最小化輸出節(jié)點(diǎn)振鈴。此外,在高 側(cè)和低側(cè)功率晶體管之間的剩余寄生由隱埋傳導(dǎo)層的電阻主導(dǎo),導(dǎo)致在輸出節(jié)點(diǎn)處的振鈴 的更有效的衰減。通過(guò)成對(duì)地合并小的高側(cè)和低側(cè)功率晶體管并接著將這些晶體管中的多對(duì)并聯(lián) 連接在一起以產(chǎn)生較大的有效器件,可使兩種晶體管類型之間的寄生電阻減小得更多。如 果這些對(duì)中的高側(cè)和低側(cè)功率晶體管之間的平均橫向距離小于隱埋傳導(dǎo)層的厚度,則來(lái)自 高側(cè)晶體管的電流不必流經(jīng)隱埋傳導(dǎo)層的整個(gè)厚度以到達(dá)低側(cè)晶體管,從而減小總寄生電 阻。如果需要或希望的話,可使用其它實(shí)施方式?,F(xiàn)在注意力指向關(guān)于阱區(qū)和半導(dǎo)體 層304內(nèi)的其它摻雜區(qū)以及垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的變形的可選方案。如前所述,在圖4中,部分124包括集成電路的一部分的圖示,其中摻雜結(jié)構(gòu)416, 包括隱埋摻雜區(qū)206和垂直部分406圍繞半導(dǎo)體層304的內(nèi)部部分426。如前所述,可能 不需要摻雜結(jié)構(gòu)。在圖16中,通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體層中內(nèi)部部分426原本所處的那部分摻雜可形 成摻雜區(qū)1526。在特定的實(shí)施方式中,類似于圖4中的注入式屏蔽層402的注入式屏蔽層 和掩蔽層在半導(dǎo)體層304上形成。在該實(shí)施方式中,掩蔽層中的開(kāi)口相應(yīng)于摻雜物被引入 半導(dǎo)體層304中的位置。摻雜物被注入到半導(dǎo)體層304中以形成摻雜區(qū)1526。與半導(dǎo)體 層304比較,摻雜區(qū)1526的傳導(dǎo)類型可為相同或不同的傳導(dǎo)類型。摻雜區(qū)1526本身可是 阱區(qū)或包括半導(dǎo)體層304的部分的較大阱區(qū)的部分。在特定的實(shí)施方式中,摻雜區(qū)1526的 摻雜濃度比隱埋摻雜區(qū)106更接近于半導(dǎo)體層304的摻雜濃度。處理可如前所述繼續(xù)。類 似于摻雜區(qū)1526的摻雜區(qū)可分別代替摻雜結(jié)構(gòu)416和418以及部分134和132中的內(nèi)部 部分426和428而形成,或可從部分122中的半導(dǎo)體層的一部分形成。在閱讀了本說(shuō)明書 之后,技術(shù)人員將能夠確定類似于摻雜區(qū)1526的摻雜區(qū)或摻雜結(jié)構(gòu)416和418以及內(nèi)部部 分426和428的組合是否和在哪里形成,或沒(méi)有一個(gè)(即,沒(méi)有摻雜區(qū)或組合)在集成電路 的特定部分中形成。如前所述,在圖5中摻雜結(jié)構(gòu)526的垂直摻雜區(qū)524以及在圖6中在形成溝槽624 之后絕緣側(cè)壁隔板626沿著溝槽624的壁形成。在另一實(shí)施方式中,垂直摻雜區(qū)524、絕緣 側(cè)壁隔板626或兩者省略。當(dāng)在特定的部分中由隱埋摻雜區(qū)所占據(jù)的面積(從頂視圖)明 顯大于在同一部分內(nèi)的垂直摻雜區(qū)524和半導(dǎo)體層304之間的可能界面面積時(shí),可省略垂 直摻雜區(qū)524。此外,技術(shù)人員可考慮該部分內(nèi)的電場(chǎng)以確定是否可省略垂直摻雜區(qū)524而 沒(méi)有明顯不利的影響。一般,如果使用了任何垂直摻雜區(qū)524,則可使用增加額外的垂直摻 雜區(qū)524,而不引起額外的處理步驟或復(fù)雜性。參考圖17,在一個(gè)特定的實(shí)施方式中,不執(zhí)行用于形成垂直摻雜區(qū)524的工藝步 驟。形成類似于溝槽624的的溝槽,其延伸部分或完全通過(guò)半導(dǎo)體層304。在該特定的實(shí)施方式中,省略了用于形成絕緣側(cè)壁隔板626的工藝步驟。傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724接著在溝槽內(nèi)形成, 且接著使用如前所述的任何技術(shù)形成傳導(dǎo)插塞824。隱埋摻雜區(qū)106和隱埋傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)102 通過(guò)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724彼此電連接。在又一實(shí)施方式中,使用不同的技術(shù)可形成垂直摻雜區(qū)例如垂直摻雜區(qū)524,且傳 導(dǎo)插塞824可不在所有部分內(nèi)形成或可根本不形成。在圖18中,可省略用于形成垂直摻雜 區(qū)524的摻雜序列。在形成延伸通過(guò)半導(dǎo)體層304的溝槽之后,包括襯墊層502和終止層 504(在圖18中未示出)的摻雜半導(dǎo)體層保形地沉積在工件上并沉積在溝槽內(nèi)。摻雜半導(dǎo) 體層各向異性地被蝕刻,以移除覆蓋在終止層504和溝槽底部上的摻雜半導(dǎo)體層,并留下 摻雜半導(dǎo)體隔板1722。摻雜半導(dǎo)體隔板1722可具有與如前所述的垂直摻雜區(qū)524相同的 摻雜物類型和濃度??扇缜八鲂纬山^緣側(cè)壁隔板626??墒褂藐P(guān)于垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1724描 述的技術(shù)形成垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1724,不過(guò)垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1724的頂部不凹進(jìn)溝槽內(nèi)。如果以前 在形成絕緣側(cè)壁隔板626之后沒(méi)有移除襯墊層502和終止層504,則可移除它們。在另一實(shí) 施方式中,垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1724以及垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724和傳導(dǎo)插塞824的組合可在同一集成 電路的不同部分中形成。在另一實(shí)施方式中,可形成另一類型的垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。例如,雖然沒(méi)有在圖7到9 中示出,垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)可在部分132內(nèi)形成。參考圖19,使用關(guān)于溝槽624描述的任何技術(shù) 可形成溝槽1802,除了溝槽1802朝著隱埋傳導(dǎo)區(qū)102僅部分地在半導(dǎo)體層304延伸。使用 關(guān)于絕緣側(cè)壁隔板626描述的任何技術(shù)可形成絕緣側(cè)壁隔板1804。執(zhí)行另一蝕刻以使溝 槽延伸到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102。在圖20中,使用用于形成如前所述的結(jié)構(gòu)724和傳導(dǎo)插塞824 的任何技術(shù)形成傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1924和傳導(dǎo)插塞1926。在另一實(shí)施方式中,垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1924 和傳導(dǎo)插塞1926的組合以及垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724和傳導(dǎo)插塞824的組合可在同一集成電路 的不同部分中形成。在又一實(shí)施方式(未示出)中,溝槽可不完全延伸到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102。 可形成具有相鄰于但未到達(dá)隱埋傳導(dǎo)層的底部的溝槽。摻雜半導(dǎo)體材料可在溝槽內(nèi)形成, 且可執(zhí)行擴(kuò)散操作以使摻雜物擴(kuò)散到隱埋傳導(dǎo)區(qū)102。在閱讀了本說(shuō)明書之后,技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,可使用很多其它實(shí)施方式而不偏離 這里所述的概念。使用中的靈活性以及不同結(jié)構(gòu)和摻雜區(qū)的形成允許技術(shù)人員調(diào)整結(jié)構(gòu)和 工藝流程以實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用或更好地利用現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù),而不必形成具有復(fù)雜處理工 藝的新的工藝步驟或工藝流程。如果需要或希望,對(duì)于集成電路的全部或一部分,可顛倒傳 導(dǎo)類型。這里所述的實(shí)施方式可包括具有小于大約1019atOmS/Cm3的峰值摻雜濃度的區(qū)。如 果需要或希望與包含金屬的材料的歐姆接觸,則這樣的摻雜區(qū)的一部分可被局部摻雜以具 有至少大約1019atomS/Cm3的峰值摻雜濃度。在非限制性的例子中,隱埋摻雜區(qū)106可具有 小于大約1019atomS/Cm3的峰值摻雜濃度。如果傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724包括W或WSi,則隱埋摻雜區(qū) 106在傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724附近的部分,例如沿著溝槽624的底部的部分可被注入,以將峰值摻雜 濃度局部增加到至少大約1019atomS/Cm3,以幫助在隱埋摻雜區(qū)106和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)724之間形 成歐姆接觸。很多不同的方面和實(shí)施方式是可能的。下面描述這些方面和實(shí)施方式。在閱讀了 本說(shuō)明書之后,技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,這些方面和實(shí)施方式僅僅是示例性的,而不是限制本發(fā) 明的范圍。
在第一方面,電子器件可包括集成電路,電子器件可包括隱埋傳導(dǎo)區(qū)和覆蓋在隱 埋傳導(dǎo)區(qū)上的半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層具有主表面和相對(duì)的表面,且隱埋傳導(dǎo)區(qū)可放置成與到 主表面相比更接近于該相對(duì)的表面。電子器件還可包括延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱埋 傳導(dǎo)區(qū)的第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。電子器件還可包括第一摻雜結(jié)構(gòu)和第一阱區(qū)。第一摻雜結(jié)構(gòu) 可具有與隱埋傳導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型并電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū),第一摻雜結(jié)構(gòu)可放置成 與到主表面相比更接近于相對(duì)的表面。第一阱區(qū)可包括半導(dǎo)體層的第一部分,其中第一部 分覆蓋在第一摻雜結(jié)構(gòu)上,且第一部分具有與第一摻雜結(jié)構(gòu)比較更低的摻雜濃度。在第一方面的實(shí)施方式中,第一摻雜結(jié)構(gòu)包括相鄰于隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置的水平部 分,包括相鄰于第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)放置的垂直部分,并電連接到第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在另一 實(shí)施方式中,第一阱區(qū)還包括第二摻雜結(jié)構(gòu),其中第二摻雜結(jié)構(gòu)與第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi),第 一摻雜結(jié)構(gòu)包圍第二摻雜結(jié)構(gòu),且第二摻雜結(jié)構(gòu)具有與第一部分比較更高的摻雜濃度。在 又一實(shí)施方式中,第一阱區(qū)和隱埋傳導(dǎo)區(qū)具有相同的傳導(dǎo)類型或相反的傳導(dǎo)類型。在第一方面的另一實(shí)施方式中,電子器件還包括第二阱區(qū),第二阱區(qū)包括半導(dǎo)體 層的第二部分,其中第二阱區(qū)與第一阱區(qū)和第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)。在特定的實(shí)施方式中,電 子器件還包括延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)的第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),并且還包括 與第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)并具有與隱埋傳導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型的第二摻雜結(jié)構(gòu)。第二摻 雜結(jié)構(gòu)可包括相鄰于隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置的水平部分和相鄰于第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)放置的垂直 部分,電連接到第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),并包圍半導(dǎo)體層的第二部分。在第一方面的另一特定的實(shí)施方式中,電子器件還包括延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連 接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)的第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。電子器件還進(jìn)一步包括與第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)并具 有與隱埋傳導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型以及電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)的第二摻雜結(jié)構(gòu),隱埋傳導(dǎo) 區(qū)放置成與到主表面相比更接近于相對(duì)的表面。在又一特定的實(shí)施方式中,第二阱區(qū)還包 括第二摻雜結(jié)構(gòu),其中第二摻雜結(jié)構(gòu)鄰接并包圍第二部分,且第二摻雜結(jié)構(gòu)具有與第二部 分比較更高的摻雜濃度。在另一特定的實(shí)施方式中,電子器件還包括第三阱區(qū),第三阱區(qū)包括半導(dǎo)體層的 第三部分,其中第三阱區(qū)與第一和第二阱區(qū)間隔開(kāi)。在更特定的實(shí)施方式中,第三阱區(qū)還包 括第二摻雜結(jié)構(gòu),其中第二摻雜結(jié)構(gòu)鄰接并包圍第三部分,且第二摻雜結(jié)構(gòu)具有與第三部 分比較更高的摻雜濃度和相同的傳導(dǎo)類型。在另一更特定的實(shí)施方式中,電子器件還包括 第四阱區(qū),第四阱區(qū)包括半導(dǎo)體層的第四部分,其中第四阱區(qū)與第一、第二和第三阱區(qū)間隔 開(kāi)。在第一方面的另一實(shí)施方式中,電子器件還包括第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)和第二摻雜結(jié) 構(gòu)。垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)。第二摻雜結(jié)構(gòu)具有與隱埋傳 導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型,且第二摻雜結(jié)構(gòu)包括相鄰于隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置的水平部分和相鄰 于第三垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)放置的垂直部分。第二摻雜結(jié)構(gòu)電連接到第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。第一阱 區(qū)和第四阱區(qū)具有相反的傳導(dǎo)類型。在特定的實(shí)施方式中,第一阱區(qū)是P阱區(qū),第二阱區(qū)是 η阱區(qū),第三阱區(qū)是另一 ρ阱區(qū),而第四阱區(qū)是另一 η阱區(qū)。在第一方面的更特定的實(shí)施方式中,集成電路還包括第一功率晶體管和第二功率 晶體管。第一功率晶體管包括第一載流電極、第二載流電極和第一控制電極,其中第一載流 電極耦合到第一端子。第二功率晶體管包括第三載流電極、第四載流電極和第二控制電極。在集成電路中,第二載流電極、第三載流電極和隱埋傳導(dǎo)層彼此電連接。第四載流電極耦合 到設(shè)計(jì)成在與第一端子不同的電壓處操作的第二端子。集成電路還包括在第一阱區(qū)內(nèi)的第 一電子部件和在第二阱區(qū)內(nèi)的第二電子部件,其中第一部件是耦合到第一控制電極的第一 控制電路的部分,而其中第二部件是耦合到第一控制電極的第一控制電路的部分。集成電 路還進(jìn)一步包括在第三阱區(qū)內(nèi)的第三電子部件和在第四阱區(qū)內(nèi)的第四電子部件,其中第三 部件是耦合到第二控制電極的第二控制電路的部分,而其中第四部件是耦合到第二控制電 極的第二控制電路的部分。在第二方面,電子器件可包括集成電路,電子器件包括隱埋傳導(dǎo)區(qū)和覆蓋在隱埋 傳導(dǎo)區(qū)上的半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層可具有主表面和相對(duì)的表面,且隱埋傳導(dǎo)區(qū)可放置成與到 主表面相比更接近于相對(duì)的表面。電子器件還可包括延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱埋傳 導(dǎo)區(qū)的第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。電子器件還可進(jìn)一步包括第一阱區(qū),第一阱區(qū)包括第一摻雜結(jié) 構(gòu),其中第一摻雜結(jié)構(gòu)與隱埋傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)和第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)間隔開(kāi)。電子器件 還可進(jìn)一步包括至少部分地位于第一阱區(qū)內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在第二方面的另一實(shí)施方式中,電子器件還包括延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱 埋傳導(dǎo)區(qū)的第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。該電子器件還可在半導(dǎo)體層內(nèi)的第二摻雜結(jié)構(gòu),其中第二 摻雜結(jié)構(gòu)相鄰于隱埋傳導(dǎo)區(qū)和第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)放置。電子器件還可包括第二阱區(qū),第二 阱區(qū)包括半導(dǎo)體層的內(nèi)部部分。第二摻雜結(jié)構(gòu)包圍半導(dǎo)體層的內(nèi)部部分,且第一阱區(qū)和第 二阱區(qū)具有相反的傳導(dǎo)類型。在第三方面,形成包括集成電路的電子器件的工藝可包括,設(shè)置包括覆蓋在隱埋 傳導(dǎo)區(qū)上的半導(dǎo)體層的基底,其中半導(dǎo)體層具有主表面和相對(duì)的表面,且隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置 成與到主表面相比更接近于相對(duì)的表面。該方法還可包括在半導(dǎo)體層內(nèi)形成第一摻雜結(jié) 構(gòu),其中第一摻雜結(jié)構(gòu)放置成與到主表面相比更接近于相對(duì)的表面,并具有與隱埋傳導(dǎo)區(qū) 比較相反的傳導(dǎo)類型。該方法還可包括形成延伸通過(guò)半導(dǎo)體層的第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在完 成的器件中,第一阱區(qū)可包括半導(dǎo)體層的覆蓋在第一摻雜結(jié)構(gòu)上的第一部分,且隱埋傳導(dǎo) 區(qū)、第一摻雜結(jié)構(gòu)和第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)彼此電連接。在第三方面的實(shí)施方式中,設(shè)置基底并形成第一摻雜結(jié)構(gòu)包括設(shè)置包括半導(dǎo)體 層在隱埋傳導(dǎo)區(qū)上的第一部分的基底,選擇性地?fù)诫s半導(dǎo)體層的第一部分以形成第一摻雜 結(jié)構(gòu)的第一水平部分,使半導(dǎo)體層的第二部分外延地生長(zhǎng),以及選擇性地?fù)诫s半導(dǎo)體層的 第二部分以形成第一摻雜結(jié)構(gòu)的第一垂直部分。在另一實(shí)施方式中,該工藝還包括形成包 括半導(dǎo)體層的第二部分的第二阱區(qū),其中第二阱區(qū)具有與第一阱區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型。 在特定的實(shí)施方式中,該工藝還包括在半導(dǎo)體層內(nèi)形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二水平部分,其 中第二水平部分與隱埋傳導(dǎo)區(qū)間隔開(kāi)。該工藝還可包括形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二垂直部 分,其中第二垂直部分位于第二水平部分和半導(dǎo)體層的主表面之間。在完成的器件中,第二 阱區(qū)還包括第二摻雜結(jié)構(gòu),且第二摻雜結(jié)構(gòu)包圍半導(dǎo)體層的第二部分并具有比半導(dǎo)體層的 第二部分高的摻雜濃度。在第三方面的另一特定的實(shí)施方式中,該工藝還包括形成包括半導(dǎo)體層的第三部 分的第三阱區(qū),其中第三阱區(qū)與第一和第二阱區(qū)間隔開(kāi)。在更特定的實(shí)施方式中,該工藝還 包括在半導(dǎo)體層內(nèi)形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二水平部分,以及形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二垂直 部分,其中第二垂直部分位于第二水平部分和半導(dǎo)體層的主表面之間。在完成的器件中,第三阱區(qū)還包括第二摻雜結(jié)構(gòu),第二摻雜結(jié)構(gòu)包圍半導(dǎo)體層的第三部分,且第二摻雜結(jié)構(gòu)具 有與半導(dǎo)體層的第三部分比較相同的傳導(dǎo)類型和更高的摻雜濃度。在第三方面的另一實(shí)施方式中,該工藝還包括形成包括半導(dǎo)體層的第四部分的第 四阱區(qū),其中第四阱區(qū)與第一、第二和第三阱區(qū)間隔開(kāi)。在特定的實(shí)施方式中,該工藝還包 括在半導(dǎo)體層內(nèi)形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二水平部分,其中第二水平部分鄰接隱埋傳導(dǎo)區(qū)。 該工藝還包括形成第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二垂直部分,其中第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二垂直部分位于 第二摻雜結(jié)構(gòu)的第二水平部分之間并沿著半導(dǎo)體層的大部分厚度延伸。該工藝還包括形成 延伸通過(guò)半導(dǎo)體層的第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在完成的器件中,第二摻雜結(jié)構(gòu)包圍半導(dǎo)體層的 第四部分,第一阱區(qū)和第四阱區(qū)具有相反的傳導(dǎo)類型,且隱埋傳導(dǎo)區(qū)、第二垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)和 摻雜區(qū)彼此電連接。在另一特定的實(shí)施方式中,第一阱區(qū)是P阱區(qū),第二阱區(qū)是η阱區(qū),第 三阱區(qū)是另一 P阱區(qū),而第四阱區(qū)是另一 η阱區(qū)。在第三方面的更特定的實(shí)施方式中,該工藝還包括在第一阱區(qū)內(nèi)形成第一電子 部件,其中第一電子部件是第一控制電路的部分;在第二阱區(qū)內(nèi)形成第二電子部件,其中第 二電子部件是第一控制電路的部分;在第三阱區(qū)內(nèi)形成第三電子部件,其中第三電子部件 是第二控制電路的部分;以及在第四阱區(qū)內(nèi)形成第四電子部件,其中第四電子部件是第二 控制電路的部分。該工藝還可包括形成第一功率晶體管的第一載流電極、第二載流電極和 第一控制電極,形成第二功率晶體管的第三載流電極、第四載流電極和第二控制電極,以及 將第二載流電極和第三載流電極耦合到隱埋傳導(dǎo)區(qū)。該工藝還可包括將第一控制電路耦合 到第一控制電極,將第二控制電路耦合到第二控制電極,將第一載流電極耦合到第一端子, 以及將第四載流電極耦合到設(shè)計(jì)成在與第一端子不同的電壓處操作的第二端子。注意,并非所有上面在一般描述或例子中描述的活動(dòng)都是需要的,可能不需要特 定活動(dòng)的一部分,且除了所描述的那些以外可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的活動(dòng)。仍然進(jìn)一步 地,活動(dòng)被列出的順序不一定是它們被執(zhí)行的順序。為了清楚起見(jiàn),這里在分開(kāi)的實(shí)施方式的背景中描述的某些特征也可結(jié)合單個(gè)實(shí) 施方式被提供。相反,為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn),在單個(gè)實(shí)施方式的背景中描述的各種特征也可單獨(dú)地 或以任何子組合的方式被提供。進(jìn)一步地,對(duì)在范圍中規(guī)定的值的參考包括在該范圍內(nèi)的 每個(gè)值。上面關(guān)于特定的實(shí)施方式描述了益處、其它優(yōu)點(diǎn)和對(duì)問(wèn)題的解決方案。然而,益 處、其它優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題的解決方案以及使得益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案出現(xiàn)或變得更顯著的任何 特征不應(yīng)被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、所需的或本質(zhì)的特征。這里描述的實(shí)施方式的說(shuō)明書和圖示用來(lái)提供對(duì)不同實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一般理 解。說(shuō)明書和圖示沒(méi)有被規(guī)定為用作使用這里所述的結(jié)構(gòu)或方法的裝置和系統(tǒng)的所有元件 和特征的排他和全面的描述。也可在單個(gè)實(shí)施方式中以組合的方式提供分開(kāi)的實(shí)施方式, 反之,為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn),在單個(gè)實(shí)施方式的背景中描述的各種特征也可被單獨(dú)地或以任何子 組合的方式被提供。進(jìn)一步地,對(duì)在范圍中規(guī)定的值的參考包括在該范圍內(nèi)的每個(gè)值。只 有在閱讀了本說(shuō)明書以后,很多其它實(shí)施方式對(duì)技術(shù)人員可能才是明顯的。其它實(shí)施方式 可被使用并從可本公開(kāi)推導(dǎo)出,以便可進(jìn)行結(jié)構(gòu)置換、邏輯置換或另一改變,而不偏離本公 開(kāi)的范圍。因此,本公開(kāi)被視為例證性的,而不是限制性的。
2權(quán)利要求
一種包括集成電路的電子器件,包括隱埋傳導(dǎo)區(qū);半導(dǎo)體層,其覆蓋在所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)上,其中所述半導(dǎo)體層具有主表面和相對(duì)的表面,且所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)與到所述主表面相比更接近于所述相對(duì)的表面;第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其延伸通過(guò)所述半導(dǎo)體層并電連接到所述隱埋傳導(dǎo)區(qū);第一摻雜結(jié)構(gòu),其具有與所述隱埋傳導(dǎo)層比較相反的傳導(dǎo)類型,與到所述主表面相比更接近于所述相對(duì)的表面,并電連接到所述隱埋傳導(dǎo)區(qū);以及第一阱區(qū),其包括所述半導(dǎo)體層的第一部分,其中所述第一部分覆蓋在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)上;以及所述第一部分具有與所述第一摻雜結(jié)構(gòu)比較更低的摻雜濃度。
2.如權(quán)利要求1所述的電子器件,其中所述第一摻雜結(jié)構(gòu) 包括相鄰于所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置的水平部分;包括相鄰于所述第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)放置的垂直部分;以及 電連接到所述第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
3.一種形成包括集成電路的電子器件的工藝,包括設(shè)置包括覆蓋在隱埋傳導(dǎo)區(qū)上的半導(dǎo)體層的基底,其中所述半導(dǎo)體層具有主表面和相 對(duì)的表面,且所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置成與到所述主表面相比更接近于所述相對(duì)的表面;在所述半導(dǎo)體層內(nèi)形成第一摻雜結(jié)構(gòu),其中所述第一摻雜結(jié)構(gòu)放置成與到所述主表面 相比更接近于所述相對(duì)的表面,并具有與所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型;以及 形成延伸通過(guò)所述半導(dǎo)體層的第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其中,在完成的器件中 第一阱區(qū)包括覆蓋在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)上的所述半導(dǎo)體層的第一部分;以及 所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)、所述第一摻雜結(jié)構(gòu)和所述第一垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)彼此電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的工藝,其中設(shè)置所述基底并形成所述第一摻雜結(jié)構(gòu)的步驟包括設(shè)置包括所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)上的、所述半導(dǎo)體層的第一部分的基底;選擇性地?fù)诫s所述半導(dǎo)體層的所述第一部分以形成所述第一摻雜結(jié)構(gòu)的水平部分;使所述半導(dǎo)體層的第二部分外延地生長(zhǎng);以及選擇性地?fù)诫s所述半導(dǎo)體層的所述第二部分以形成所述第一摻雜結(jié)構(gòu)的垂直部分。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電子器件或如權(quán)利要求3或4所述的工藝,其中所述第一 阱區(qū)還包括第二摻雜結(jié)構(gòu),其中所述第二摻雜結(jié)構(gòu)與所述第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi); 所述第一摻雜結(jié)構(gòu)包圍所述第二摻雜結(jié)構(gòu);以及與所述第一阱區(qū)的所述第一部分相比,所述第二摻雜結(jié)構(gòu)具有更高的摻雜濃度。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電子器件或如權(quán)利要求3或4所述的工藝,其中所述電子 器件還包括第二阱區(qū),所述第二阱區(qū)包括所述半導(dǎo)體層的第二部分,其中所述第二阱區(qū)與 所述第一阱區(qū)和所述第一摻雜結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)。
7.如權(quán)利要求6所述的電子器件或工藝,其中所述電子器件還包括第三阱區(qū),其包括所述半導(dǎo)體層的第三部分,其中所述第三阱區(qū)與所述第一阱區(qū)和第 二阱區(qū)間隔開(kāi);以及第四阱區(qū),其包括所述半導(dǎo)體層的第四部分,其中所述第四阱區(qū)與所述第一阱區(qū)、第二 阱區(qū)和第三阱區(qū)間隔開(kāi)。
8.如權(quán)利要求7所述的電子器件或工藝,其中 所述第一阱區(qū)是P阱區(qū);所述第二阱區(qū)是η阱區(qū); 所述第三阱區(qū)是另一 P阱區(qū);以及 所述第四阱區(qū)是另一η阱區(qū)。
9.如權(quán)利要求7所述的電子器件或工藝,其中所述集成電路還包括第一功率晶體管,其包括第一載流電極、第二載流電極和第一控制電極,其中所述第一 載流電極耦合到第一端子;第二功率晶體管,其包括第三載流電極、第四載流電極和第二控制電極,其中所述第二 載流電極、所述第三載流電極和所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)彼此電連接,以及所述第四載流電極耦合 到設(shè)計(jì)成在與所述第一端子不同的電壓處操作的第二端子;在所述第一阱區(qū)內(nèi)的第一電子部件,其中所述第一部件是耦合到所述第一控制電極的 第一控制電路的部分;在所述第二阱區(qū)內(nèi)的第二電子部件,其中所述第二部件是耦合到所述第一控制電極的 所述第一控制電路的部分;在所述第三阱區(qū)內(nèi)的第三電子部件,其中所述第三部件是耦合到所述第二控制電極的 第二控制電路的部分;以及在所述第四阱區(qū)內(nèi)的第四電子部件,其中所述第四部件是耦合到所述第二控制電極的 所述第二控制電路的部分。
10.一種包括集成電路的電子器件,包括 隱埋傳導(dǎo)區(qū);半導(dǎo)體層,其覆蓋在所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)上,其中所述半導(dǎo)體層具有主表面和相對(duì)的表面, 且所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)放置成與到所述主表面相比更接近于所述相對(duì)的表面; 垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其延伸通過(guò)所述半導(dǎo)體層并電連接到所述隱埋傳導(dǎo)區(qū); 阱區(qū),其包括摻雜結(jié)構(gòu),其中所述摻雜結(jié)構(gòu)與所述隱埋傳導(dǎo)區(qū)和所述垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)中 的每一個(gè)間隔開(kāi);以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其至少部分地位于所述第一阱區(qū)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括阱區(qū)的電子器件。包括集成電路的電子器件可包括隱埋傳導(dǎo)區(qū)和覆蓋在隱埋傳導(dǎo)區(qū)上的半導(dǎo)體層,以及延伸通過(guò)半導(dǎo)體層并電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)的垂直傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。集成電路還可包括摻雜結(jié)構(gòu),該摻雜結(jié)構(gòu)具有與隱埋傳導(dǎo)區(qū)比較相反的傳導(dǎo)類型、放置成與到半導(dǎo)體層的主表面相比更接近于相對(duì)的表面并電連接到隱埋傳導(dǎo)區(qū)。集成電路還可包括阱區(qū),該阱區(qū)包括半導(dǎo)體層的一部分,其中該部分覆蓋在摻雜結(jié)構(gòu)上并具有與摻雜結(jié)構(gòu)比較更低的摻雜濃度。在其它實(shí)施方式中,摻雜結(jié)構(gòu)可與隱埋傳導(dǎo)區(qū)間隔開(kāi)。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101937913SQ201010196580
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者G·H·羅切爾特, G·M·格里瓦納 申請(qǐng)人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司