[发明专利]具有槽屏蔽电极结构的半导体器件

说明书

本申请是申请日为2009年11月5日、优先权日为2008年11月14日、申请号为200910208845.9，发明名称为“具有槽屏蔽电极结构的半导体器件”发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

该申请涉及具有ONS01163F1的档案号、具有共同的受让人和共同的发明人的标题为“CONTACT STRUCTURE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING TRENCH SHIELD ELECTRODE AND METHOD”的申请，该申请同此一起被同时提交。

该申请涉及具有ONS01163F3的档案号、具有共同的受让人和共同的发明人的标题为“TRENCH SHIELDING STRUCTURE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD”的申请，该申请同此一起被同时提交。

技术领域

本文件通常涉及半导体器件，且尤其是涉及绝缘栅极结构(insulated gate structure)和形成方法。

背景技术

金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)器件用在很多功率转换应用例如dc-dc转换器中。在一般的MOSFET中，栅极电极给开启和关闭控制提供适当的栅极电压的施加。作为例子，在n型增强模式MOSFET中，当传导的n型反型层(即，沟道区)响应于正栅极电压的施加而在p型主体区中形成时，出现开启，该正栅极电压超过内在的阈值电压。反型层将n型源极区连接到n型漏极区，并允许在这些区之间的多数载流子传导。

有一类MOSFET器件，其中栅极电极在从半导体材料例如硅的主表面向下延伸的槽中形成。此类器件中的电流主要是垂直的，且作为结果，器件单元可能更被更紧密地包装。在所有其它都相等的情况下，这增加了载流容量，并减小了器件的导通电阻。

在某些应用中，高频转换特征很重要，且某些设计技术用于减小电容效应，从而提高了转换性能。作为例子，以前已知将栅极电极之下的额外电极合并在槽MOSFET器件中，并将此额外电极连接到源电极或另一偏压源极。该额外电极常常称为“屏蔽电极”，并尤其起作用来减小栅极到漏极电容。屏蔽电极以前也在平面MOSFET器件中使用。

虽然屏蔽电极提高了器件性能，但仍然存在将其更有效地与其它器件结构集成的挑战。这些挑战包括避免额外的掩蔽步骤，处理非平面状况，以及避免晶粒面积的额外消耗。这些挑战尤其影响成本和可制造性。此外，存在提供具有屏蔽电极的器件的机会，屏蔽电极具有最佳和更可靠的性能。

因此，需要结构和制造方法来将屏蔽电极结构与其它器件结构有效地集成，并提供最佳和更可靠的性能。

附图说明

图1示出半导体结构的第一实施方式沿图2的参考线I-I截取的部分横截面图；

图2示出包括图1的结构的半导体器件的第一实施方式的顶部平面图；

图3示出半导体器件的第二实施方式的顶部平面图；

图4示出图2的半导体器件的一部分沿参考线IV-IV截取的部分横截面图；

图5-16示出图4的所述部分在不同制造阶段的部分横截面图；

图17示出根据第一实施方式的接触结构的部分顶部平面图；

图18示出根据第二实施方式的接触结构的部分顶部平面图；

图19示出根据第三实施方式的接触结构的部分顶部平面图；

图20示出包括屏蔽结构的第一实施方式的图2的半导体器件的部分顶部平面图；

图21示出图20的屏蔽结构沿参考线XXI-XXI截取的横截面图；

图22示出包括屏蔽结构的第二实施方式的图2的半导体器件的部分顶部平面图；

图23示出包括屏蔽结构的第三实施方式的图2的半导体器件的部分顶部平面图；

图24示出图2的半导体器件的一部分的部分顶部平面图；以及

图25示出半导体器件的另一实施方式的横截面图。