[发明专利]具有单元沟槽结构和接触点的半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，尤其涉及申请涉及具有单元沟槽结构和接触点的半导体器件及其制造方法。

背景技术

基于垂直IGFET(绝缘栅型场效应晶体管)单元的半导体器件包括具有埋置电极的单元沟槽结构和在单元沟槽结构之间的半导体台面。通常地，一个光刻掩膜定义单元沟槽结构的布局和大小，而另一个光刻掩膜定义接触结构的布局和大小，该接触结构提供至半导体台面中的杂质区域的电接触。其他的方法依赖于形成与单元沟槽结构自对齐的接触结构。亟需以可靠的方式并低成本地提供具有窄的半导体台面且邻近的单元沟槽结构之间的距离小的半导体器件。

发明内容

根据一个实施例，提供一种制造半导体器件的方法。提供从第一表面延伸至半导体衬底中的第一单元沟槽结构和第二单元沟槽结构。第一单元沟槽结构包括第一埋置电极以及在第一埋置电极和半导体台面之间的分隔第一单元沟槽结构和第二单元沟槽结构的第一绝缘层。提供包覆层(capping layer)以覆盖第一表面。图形化该包覆层，以形成具有最小宽度大于第一绝缘层的厚度的开口。该开口暴露第一绝缘层在第一表面处的第一垂直部分。除去第一绝缘层的暴露部分，以形成在半导体台面和第一埋置电极之间的凹部。在开口和凹部中提供接触结构。

根据另一个实施例，制造半导体器件的方法包括将第一单元沟槽和第二单元沟槽从第一表面引入至半导体衬底中，其中第一半导体台面形成于第一单元沟槽和第二单元沟槽之间，第二半导体台面形成于第一单元沟槽之间。沿着(line)至少第一单元沟槽的侧壁提供第一绝缘层。在第一绝缘层上第一单元沟槽中提供第一埋置电极。提供包覆层以覆盖第一表面。图形化该包覆层，以形成具有最小宽度大于第一绝缘层的厚度的第一开口和第二开口。第一开口分别地暴露邻接第一半导体台面的第一绝缘层的第一垂直部分。第二开口暴露位于第二半导体台面之间的第一单元沟槽的第一埋置电极。除去第一绝缘层的暴露部分，以形成在第一半导体台面和邻接的第一埋置电极其中的一个之间的凹部。在凹部和第一开口中沉积导电材料以形成第一接触结构，并在第二开口中沉积导电材料以形成第二接触结构。

另一个实施例指的是具有从第一表面延伸至半导体衬底中的第一单元沟槽结构和第二单元沟槽结构的半导体器件。第一半导体台面分隔第一单元沟槽结构和第二单元沟槽结构，而第二半导体台面分隔第一单元沟槽结构。第一单元沟槽结构分别包括第一埋置电极和第一绝缘层，其中第一绝缘层的第一垂直部分分隔第一埋置电极与第一半导体台面。包覆层位于第一表面上。半导体器件包括第一接触结构，其中每个第一接触结构包括在该包覆层的开口中的第一部分，以及在第一半导体台面其中的一个和直接邻接相应的第一半导体台面的第一埋置电极的其中的一个之间的。

通过阅读下面的具体实施方式和查看附图，本领域的技术人员将辨认出其他的特征和优点。

附图说明

附图包含在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，且并入本说明书并构成说明书的一部分。附图举例说明了本发明的实施例，并且与说明书一起用来解释实施例的原理。因为通过参考下面的具体实施方式能更好地理解本发明，将容易领会其他的实施例和预期优点。

图1A是提供蚀刻掩膜之后的半导体衬底的一部分的示意性剖视图。

图1B是通过使用蚀刻掩膜在包覆层中提供开口之后的图1A的半导体衬底部分的示意性剖视图。

图1C是在第一单元沟槽结构和第一半导体台面之间形成凹部之后的图1B的半导体衬底部分的示意性剖视图。

图1D是在提供填满开口和凹部的固态的接触结构之后的图1C的半导体衬底部分的示意性剖视图。

图2是在开口和凹部中提供具有孔洞的接触结构之后的图1C的半导体衬底部分的示意性剖视图。

图3A示出了在第一埋置电极和第一半导体台面之间提供凹部之后的半导体衬底的一部分。

图3B示出了扩宽凹部之后的图3A的半导体衬底部分。

图3C举例说明了在开口和扩宽的凹部中提供接触结构之后的图3B的半导体衬底部分。

图4A是依据涉及IGBT的实施例的半导体器件的一部分的示意性透视图。

图4B举例说明了图4A的半导体器件沿剖面线B的横截面。

图4C举例说明了图4A的半导体器件沿剖面线C的截面。

图4D举例说明了图4A的半导体器件沿剖面线D的截面。

具体实施方式