半导体装置和用于制造该半导体装置的方法制造方法及图纸

半导体装置和用于制造该半导体装置的方法。本发明专利技术涉及半导体装置，该半导体装置具有：具有第一表面的半导体本体；第一沟槽中的IGFET的具有多晶硅的栅电极结构，所述第一沟槽从所述第一表面延伸到所述半导体本体中；以及第二沟槽中的与IGFET的栅电极结构不同并且具有多晶硅的半导体元件，所述第二沟槽从所述第一表面延伸到所述半导体本体中；其中IGFET和与该IGFET不同的半导体元件的多晶硅终结于与所述半导体本体的第一表面邻接的绝缘层的上侧之下。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。本专利技术涉及半导体装置，该半导体装置具有：具有第一表面的半导体本体；第一沟槽中的IGFET的具有多晶硅的栅电极结构，所述第一沟槽从所述第一表面延伸到所述半导体本体中；以及第二沟槽中的与IGFET的栅电极结构不同并且具有多晶硅的半导体元件，所述第二沟槽从所述第一表面延伸到所述半导体本体中；其中IGFET和与该IGFET不同的半导体元件的多晶硅终结于与所述半导体本体的第一表面邻接的绝缘层的上侧之下。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
在制造用于功率半导体器件的具有绝缘栅的场效应晶体管(FET) (IGFET)时，结合其它的半导体器件、诸如二极管、电阻、电容器或传感器结构，使用多个掩膜步骤来进行制造和结构化，其中在所述功率半导体器件中栅电极结构被布置在沟槽内。在此不同的掩膜步骤被用到不同的器件或栅结构的多晶硅区域的结构化上。因此值得期望的是，减少其中集成有IGFET结构以及其它的半导体器件的功率半导体器件的制造过程的复杂性。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，创造一种半导体装置以及一种用于制造该半导体装置的方法，在该半导体装置的情况下制造过程被简化。 该任务通过根据权利要求1的半导体装置以及通过根据权利要求13的方法来解决。本专利技术的有利的扩展方案和改进方案在从属权利要求中说明。 根据一个实施例，半导体装置包括具有第一表面的半导体本体、第一沟槽中的IGFET的具有多晶硅的栅电极结构和第二沟槽中的与IFGET的栅电极结构不同并且具有多晶硅的半导体元件，其中第一沟槽从第一表面延伸到半导体本体中，第二沟槽从第一表面延伸到半导体本体中。在此，IGFET和与IGFET不同的半导体元件的多晶硅终止于与半导体本体的第一表面邻接的绝缘层的上侧之下。 根据另一个实施例，用于制造半导体装置中的IGFET的栅电极结构和与IGFET的栅电极结构不同的半导体元件的方法包括以下步骤:在半导体本体中构造用于IGFET的栅电极结构的第一沟槽和用于半导体元件的第二沟槽；将多晶硅施加在半导体本体的表面上，直至第一和第二沟槽被填充；执行化学机械抛光步骤，以便去除第一和第二沟槽之上存在的多晶硅，使得第一沟槽中的栅电极结构的多晶硅与第二沟槽中的半导体元件的多晶硅相互分离。 专业人员在阅读以下的详细描述和观察附图之后将认识到附加的特征和优点。 【专利附图】【附图说明】 附上附图，以便提供对本专利技术的实施例的进一步理解，并且附图被包含到公开中并且构成该公开的一部分。附图阐明本专利技术的实施例并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。本专利技术的其它的实施例和许多预期中的优点被立即认识到，因为其在以下的详细描述的提示下更好地被理解。 图1示出根据一个实施例的具有垂直IGFET的栅电极结构以及其它半导体元件的半导体装置的片段的示意横截面图， 图2示出根据一个实施例的具有垂直IGFET的栅电极结构的半导体装置的片段的示意横截面图，图3A示出根据一个实施例的半导体装置的垂直IGFET的栅电极结构的多晶硅结构的不意俯视图，图3B示出沿着图3A中的线A — A的栅电极结构的多晶硅结构的示意横截面图，和图4到图16示出根据一个实施例的用于半导体装置的制造方法的不同过程步骤中的半导体装置的片段的示意横截面图。 【具体实施方式】 在以下的详细描述中参考附图，这些附图构成公开的一部分并且在这些附图中为了阐明目的示出特定的实施例，在这些实施例中本专利技术可以被实施。应该考虑到，可以采用其它的实施例并且可以进行结构或逻辑的变化，而不偏离本专利技术的保护范围。例如，作为一个实施例的部分被阐明或描述的特征可以与其它实施例一起使用，以便获得另外的实施例。有意的是，本专利技术包含这样的修改和改变。示例是在使用特定的语言情况下来描述的，该语言不应被注释为限制所附的权利要求的范围。附图不是按比例的并且仅用于阐明目的。为了清楚，如果没有另行规定，相同的元件或制造过程在不同的附图中配备有相同的附图标记。 概念如“有”、“包含”、“包括”、“具有”或类似的概念是开放性的概念，即除了“所包括的概念”之外可以存在其它的元件或特征。利用定冠词和不定冠词来表征的元件不仅可以单数地而且可以复数地存在，只要没有在表达上被另行说明。 表达“电连接”应该描述相互电连接的元件之间的低欧姆的电连接、例如通过金属和/或高掺杂的半导体的连接。表达“电耦合”不应该表示，元件必须直接相互耦合。更确切地说，位于其间的元件可以被设置在“电耦合的”元件之间。作为示例，位于其间的任何一个元件都不可控制、位于其间的元件的一部分可以是可控制的或者位于其间的所有元件都可以是可控制的，以便在“电耦合的”元件之间提供低欧姆的连接并且在另外的时间提供非低欧姆的连接。 这些图通过首先关于掺杂类型给出“―”或“+”来涉及相对的掺杂浓度。例如“η—”表示一种掺杂浓度，该掺杂浓度小于“η”掺杂区域的掺杂浓度，而“η + ”掺杂区域具有大于“η”掺杂区域的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区域可以具有相同的绝对掺杂浓度，但是不是必须具有该相同的绝对掺杂浓度。例如两个不同的η+掺杂的区域可以具有不同的绝对掺杂浓度。 在图1中示出根据一个实施例的半导体装置10的片段的示意横截面图。该半导体装置10包括半导体本体12，该半导体本体可以包括半导体衬底。该半导体本体12包括半导体材料，诸如硅(Si)、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、锗化硅(SiGe)、氮化镓(GaN)或砷化镓(GaAs)。该半导体本体12可以包括一个或多个可选的半导体层、诸如半导体衬底上的外延层。在所示出的片段之外，半导体本体12尤其是可以包括掺杂的和未掺杂的片段、外延半导体层以及其它绝缘和导线结构。 半导体本体12具有第一面14和与该第一面14相对的第二面16。半导体装置10可以具有第一部分18和第二部分24，在该第一部分中构造有IGFET 22的栅电极结构20，在该第二部分中构造有与IGFET 22的栅电极结构20不同的半导体元件26。IGFET 22在下面的实施例中被构造为垂直IGFET 22，在该垂直IGFET 22中要控制的电流在第一面14和第二面16之间流动。然而，也可设想的是，作为IGFET 22设置横向IGFET，在该横向IGFET中栅电极结构20在横向方向上控制电流。第一部分18中的垂直IGFET 22的栅电极结构20在第一沟槽28中构造，该第一沟槽28从第一表面14沿着正交于第一表面14的第二表面16的方向延伸到半导体本体12中。在半导体装置10的第二部分24中的半导体元件26在第二沟槽30中构造，该第二沟槽30从第一表面14沿着正交于第一表面14的第二表面16的方向延伸到半导体本体12中。垂直IGFET 22的栅电极结构20以及半导体元件26具有多晶娃32,该多晶娃终止于与半导体本体12的第一表面14邻接的绝缘层36的上侧34之下。 在此应该将绝缘层36的上侧34之下理解为这样的位置，该位置在其垂直间距上比绝缘层36的上侧34的每个任意的部分更靠近第二表面16。在第一表面14上的绝缘层36平坦的情况下，该上侧34是绝缘层36的、与绝缘层36和第一表面14之间的界面相对的侦U。在这一点上将绝缘层36的上侧34之本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体装置（10），具有：具有第一表面（14）的半导体本体（12），第一沟槽（28）中的IGFET（22）的具有多晶硅（32）的栅电极结构（20），所述第一沟槽从所述第一表面（14）延伸到所述半导体本体（12）中，以及第二沟槽（30）中的与IGFET（22）的栅电极结构（20）不同并且具有多晶硅（32）的半导体元件（26），所述第二沟槽从所述第一表面（14）延伸到所述半导体本体（12）中，其中IGFET（22）和与所述IGFET（22）不同的半导体元件（26）的多晶硅（32）终结于与所述半导体本体（12）的第一表面（14）邻接的绝缘层（36）的上侧（34）之下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O布兰克，M珀尔兹尔，MH菲勒迈尔，A伍德，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE