[实用新型]半导体器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，具体地说，涉及诸如场效应晶体管的半导体器件。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)是常见类型的功率开关器件。MOSFET器件包括源极区、漏极区、在源极区和漏极区之间延伸的沟道区以及邻近沟道区提供的栅极结构。栅极结构包括邻近沟道区设置并且通过薄的介电层与沟道区分离的导电栅极电极层。

当MOSFET器件处于导通状态时，将电压施加到栅极结构以在源极区和漏极区之间形成导电沟道区，该导电沟道区允许电流流过该器件。在截止状态中，施加到栅极结构的任何电压都足够低以使得导电沟道不形成，并且因此电流流动不发生。在截止状态中，器件可支撑源极区和漏极区之间的高电压。

两个主要的参数影响着高电压MOSFET开关的市场：击穿电压(BVdss)和导通状态电阻(Rdson)。击穿电压是这样的电压，即在该电压下反向偏置的体漂移二极管击穿，并且在栅极和源极被短接到一起的同时有显著的电流开始在源极和漏极之间流动。导通状态电阻是各种电阻之和，所述各种电阻可包括(但不限于)以下各项中的一项或多项：源极扩散电阻、沟道电阻、累积电阻、漂移区电阻，以及衬底电阻。对于具体应用，通常需要最小击穿电压，并且设计者将以导通状态电阻为代价满足击穿电压要求。这种性能的折衷是对高电压功率开关器件的制造商和使用者的主要设计挑战。

最近，超结器件已得到普及以改善击穿电压和导通状态电阻之间的折衷。然而，在制造超结器件方面仍存在显著挑战。具体地讲，提供快速反向恢复并且针对既定正向电流提供小的正向电压，同时在不引入复杂性和成本的情况下防止其他电参数的劣化仍然是一个挑战。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供一种半导体器件，包括限定主表面的半导体衬底。所述器件还包括至少包含具有第一导电类型的第一柱的第一区域，该第一区域相对于主表面以垂直取向延伸。所述器件还包括具有第一导电类型的第二区域。第一柱具有比第二区域更高的掺杂浓度。所述器件还包括耦接到第二区域的肖特基接触。

本实用新型的上述半导体器件的任何单独实施例可以进一步包含下列技术特征中的任何一项或多项：第二区域可包括具有第一导电类型的外延。所述器件还可包括耦接到第一柱和第二区域的具有第一导电类型的第三区域。第一区域还可包括具有第二导电类型的第二柱，第一导电类型与第二导电类型相反。所述器件还可包括具有第二导电类型的第四区域，并且第二柱可具有比第四区域更低的掺杂浓度。所述器件还可包括耦接到第四区域的欧姆接触。多晶硅填充的栅极沟槽可就水平方向而言位于第一柱和肖特基接触之间。肖特基接触可水平可就水平方向而言位于两个多晶硅填充的栅极沟槽之间，并且第二区域可对两个多晶硅填充的栅极沟槽进行划分。所述器件可为局部电荷平衡超结场效应晶体管的部分。肖特基接触的肖特基势垒可为0.4eV或更小。第一区域还可包括具有第二导电类型的第二柱，第一导电类型与第二导电类型相反。所述器件还可包括具有第二导电类型的第四区域，第二柱具有比第四区域更低的掺杂浓度。所述肖特基接触可耦接到第四区域以及第二区域。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种形成半导体器件的方法，包括提供限定主表面的半导体衬底。所述方法还包括形成至少包括具有第一导电类型的第一柱的第一区域，该第一区域相对于主表面以垂直取向延伸。所述方法还包括形成具有第一导电类型的第二区域，第一柱具有比第二区域更高的掺杂浓度。所述方法还包括形成耦接到第二区域的肖特基接触。

本实用新型的上述形成半导体器件的方法的任何单独实施例可以进一步包含下列技术特征中的任何一项或多项：形成第二区域可包括使用具有第一导电类型的外延形成所述第二区域。所述方法还可包括形成耦接到第一柱和第二区域的具有第一导电类型的第三区域。所述方法还可包括在第一区域中形成具有第二导电类型的第二柱，第一导电类型与第二导电类型相反。所述方法还可包括形成具有第二导电类型的第四区域，第二柱具有比第四区域更低的掺杂浓度。所述方法还可包括形成耦接到第四区域的欧姆接触。所述方法还可包括形成多晶硅填充的栅极沟槽。多晶硅填充的栅极沟槽可在完全形成的器件中就水平方向而言位于第一柱和肖特基接触之间。所述方法还可包括形成两个多晶硅填充的栅极沟槽。肖特基接触可在完全形成的器件中就水平方向而言位于两个多晶硅填充的栅极沟槽之间。第二区域可在完全形成的器件中对两个多晶硅填充的栅极沟槽进行划分。所述方法还可包括形成包括该器件的局部电荷平衡超结场效应晶体管。