半导体元件及制造半导体元件的方法技术

提供一种半导体元件和制造半导体元件的方法。半导体元件包括具有沟槽的有源区、在有源区外侧的端子区、设置在有源区和端子区之间的过渡区，过渡区包括内侧沟槽，其中，中心多晶硅电极设置在有源区的沟槽中的至少一个沟槽的内，至少两个栅极多晶硅电极邻近于中心多晶硅电极的上部设置，p-本体区设置在沟槽的上部之间，源区设置在栅极多晶硅电极的侧面。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2013年9月12日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0109440号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开通过各种目的的引用包含于此。
下面的描述涉及一种半导体元件和一种制造该半导体元件的方法，并且涉及一种三多晶娃(triple poly)结构的半导体元件和一种制造该半导体元件的方法。
技术介绍
三多晶娃结构的半导体兀件在一个沟槽中具有多个栅极多晶娃(gate poly)和一个中心多晶娃(center poly)。 由于在对中心多晶娃的上部和p_本体区(p-body reg1n)的上部进行接触蚀刻的工艺过程中，在利用单独的掩模形成通孔之后，通孔可以与顶部金属连接，因此这种半导体元件和制造该半导体元件的方法的局限性在于整个工艺复杂。 此外，如果照例通过单独的掩模对上部金属执行接触工艺，则发生因此导致的严重的金属差异，因此，可能会对后续工艺之后进行的工艺带来大量的困难。
技术实现思路
本
技术实现思路
用于以简化的形式介绍下面在【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
不意图确定要求保护的主题的关键特征或重要特征，也不意图用于帮助确定要求保护的主题的范围。 在一个总体方面，半导体元件包括具有沟槽的有源区、在有源区外侧的端子区、设置在有源区和端子区之间的过渡区，过渡区包括内侧沟槽，其中，中心多晶硅电极设置在有源区的沟槽中的至少一个沟槽内，至少两个栅极多晶硅电极邻近于中心多晶硅电极的上部设置，P-本体区设置在沟槽的上部之间，源区设置在栅极多晶硅电极的侧面。 有源区、过渡区和端子区可以设置在基底中，端子区可以不包括沟槽。 半导体元件的总体方面还可以包括从过渡区的内侧沟槽延伸到端子区的延伸的栅极多晶硅电极。 源极金属可以电连接中心多晶硅电极和源区。栅极金属可以电连接延伸的栅极多晶硅电极。源极金属可以大体上与栅极金属共面。 [0011 ] 源极金属可以通过通孔电连接中心多晶硅电极和源区。 源极金属可以包括铝，通孔可以包含钨，包括钛或氮化钛的势垒金属可以设置在源极金属和通孔的底表面处。 包括高温低压沉积(HLD)氧化物膜和硼磷硅酸盐(BPSG)膜的绝缘膜可以设置在通孔之间。 等电位环金属可以设置成在端子区的外围处与源极金属和栅极金属大体上共面。 沟道阻绝区可以设置在基底的位于等电位环金属下方的表面处。 等电位环金属可以被构造成通过经由贯穿沟道阻绝区的通孔与基底连接来等电位。 沟道阻绝区可以是η+区。 氧化物层可以设置在延伸的栅极多晶硅电极下。 氧化物层可以从有源区的沟槽中的至少一个沟槽处延伸到端子区。 中心多晶硅电极可以设置在过渡区的内侧沟槽中，栅极多晶硅电极设置在过渡区的在比端子区更靠近有源区的区域中的内侧沟槽中。 源区可以没有设置在与形成在内侧沟槽中的栅极多晶硅电极共享的P-本体区处。 ρ+区可以设置在通孔的底表面处。 保护层可以设置在源极金属、栅极金属和等电位环金属上。 保护层可以包括氮化物膜。 栅极绝缘膜可以设置在沟槽的侧面和栅极多晶硅电极中的至少一个栅极多晶硅电极之间以及栅极多晶硅电极和中心多晶硅电极之间，栅极绝缘膜在栅极多晶硅电极和中心多晶硅电极之间可以比在沟槽的侧面和至少一个栅极多晶硅电极之间厚。 P-本体区的底部可以设置在栅极多晶硅电极的底表面上。 中心多晶硅电极和栅极多晶硅电极的上表面可以大体上彼此共面。 过渡区中的内侧沟槽的深度可以比形成在有源区中的沟槽的深度深。 栅极多晶硅电极的底表面可以朝着设置在栅极多晶硅电极之间的中心多晶硅电极倾斜。 栅极多晶硅电极的靠近于中心多晶硅电极的底部可以比栅极多晶硅电极的远离中心多晶硅电极的底部深。 在另一总体方面，一种制造半导体元件的方法包括下述步骤:形成有源区、不同于有源区的端子区以及过渡区，使得有源区包括沟槽，在有源区和端子区之间的过渡区包括内侧沟槽，其中，有源区的形成步骤包括:在有源区中的每个沟槽的中心部分处形成中心多晶硅电极；在中心多晶硅电极的上部的两个侧面处形成栅极多晶硅电极；在中心多晶硅电极和栅极多晶硅电极上方形成绝缘膜；同时形成通过绝缘膜的多个通孔，以电连接中心多晶硅电极和栅极多晶硅电极。 栅极多晶硅电极的形成步骤可以包括:向有源区中的沟槽的侧面和中心多晶硅电极的上部注入杂质；通过使注入有杂质的沟槽的侧面和中心多晶硅电极氧化来形成栅极绝缘膜；以及在沉积栅极多晶硅之后蚀刻栅极绝缘膜的上部。 所述方法还可以包括在通孔的侧表面和底表面上形成包括氮化钛或钛的势垒金属。 所述方法还可以包括形成与中心多晶硅电极连接的源极金属和与栅极多晶硅电极连接的栅极金属，源极金属和栅极金属大体上共面。 中心多晶硅电极和栅极多晶硅电极的形成的特征可以在于，中心多晶硅电极的上表面和栅极多晶硅电极的上表面大体上彼此共面。 绝缘膜可以包括高温低压沉积(HLD)氧化物膜和硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)膜。 其他特征和方面将通过下面的具体实施方法、附图和权利要求而清楚。 【附图说明】 图1至图9示出了制造半导体元件的方法的示例。 图10示出了通过图1至图9中示出的方法得到的半导体元件的示例的剖视图。 图11示出了根据图10中示出的半导体元件的示例的沟槽的上部的放大剖视图。 图12示出了半导体元件的示例的平面图。 图13示出了沿图12中的线A-A’截取的沟槽的示例的剖视图。 图14示出了沿图12中的线B-B’截取的栅极多晶硅电极的示例的剖视图。 图15示出了沿图12中的线C-C’截取的中心多晶硅的示例的剖视图。 图16示出了沿图12中的线D-D’截取的在有源区外部的P-本体区的示例的剖视图。 在整个附图和【具体实施方式】中，除非另外描述或提供，否则相同的附图标记将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可以不是按比例绘制的，并且为了清楚示出和方便起见，可能夸大附图中元件的描绘、比例和相对尺寸。 【具体实施方式】 提供下面的详细描述以有助于读者全面理解在此描述的方法、设备和/或系统。然而，这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。描述的操作和/或工艺步骤的进程是示例；然而，除了必须以一定的顺序发生的步骤和/或操作以外，步骤和/或操作的顺序不限于这里阐述的顺序，并且可以如本领域所知的被改变。另外，为了增加清楚性和简洁性，可以省略对于本领域普通技术人员而言公知的功能和构造的描述。 这里描述的特征可以以不同的形式实现，并且不被解释为局限于这里描述的示例。相反，已经提供了这里描述的示例，使得本公开将是彻底的和完全的，并且这里描述的示例将向本领域普通技术人员传达本公开的完整范围。 除非另外指出，否则第一层“在”第二层或基底“上”的表述将被解释为覆盖下面两种情况，一种情况是第一层直接接触第二层或基底，一种情况是一个或更多个其他层设置在第一层与第二层或基底之间。 可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、和“上面的” 等空间相对术语来方便地描述一个装置或元件与其他装置或元件的关系。空间相对术语应该被理解为包括附图中示出的方向以及装置在使用或操作中的其他方向。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，所述半导体元件包括：有源区，包括沟槽；端子区，在有源区外侧；过渡区，设置在有源区和端子区之间，过渡区包括内侧沟槽，其中，中心多晶硅电极设置在有源区的沟槽中的至少一个沟槽内；至少两个栅极多晶硅电极邻近于中心多晶硅电极的上部设置；p‑本体区设置在沟槽的上部之间；以及源区设置在栅极多晶硅电极的侧面。

【技术特征摘要】
2013.09.12 KR 10-2013-01094401.一种半导体元件,所述半导体元件包括: 有源区，包括沟槽； 端子区，在有源区外侧； 过渡区，设置在有源区和端子区之间，过渡区包括内侧沟槽， 其中，中心多晶硅电极设置在有源区的沟槽中的至少一个沟槽内； 至少两个栅极多晶硅电极邻近于中心多晶硅电极的上部设置； P-本体区设置在沟槽的上部之间；以及 源区设置在栅极多晶硅电极的侧面。2.根据权利要求1所述的半导体元件，其中，有源区、过渡区和端子区设置在基底中，端子区不包括沟槽。3.根据权利要求1所述的半导体元件，所述半导体元件还包括从过渡区的所述内侧沟槽延伸到端子区的延伸的栅极多晶硅电极。4.根据权利要求3所述的半导体元件，其中，源极金属电连接中心多晶硅电极和源区， 栅极金属电连接延伸的栅极多晶硅电极，以及 源极金属大体上与栅极金属共面。5.根据权利要求4所述的半导体元件，其中，源极金属通过通孔电连接中心多晶硅电极和源区。6.根据权利要求5所述的半导体元件，其中，源极金属包括铝，通孔包含钨，包括钛或氮化钛的势垒金属设置在源极金属和通孔的底表面处。7.根据权利要求6所述的半导体元件，其中，包括高温低压沉积氧化物膜和硼磷硅酸盐膜的绝缘膜设置在通孔之间。8.根据权利要求4所述的半导体元件，其中，等电位环金属设置成在端子区的外围处与源极金属和栅极金属大体上共面。9.根据权利要求8所述的半导体元件，其中，沟道阻绝区设置在基底的位于等电位环金属下方的表面处。10.根据权利要求9所述的半导体元件，其中，等电位环金属被构造成通过经由贯穿沟道阻绝区的通孔与基底连接来等电位。11.根据权利要求9所述的半导体元件，其中，沟道阻绝区是η+区。12.根据权利要求3所述的半导体元件，其中，氧化物层设置在延伸的栅极多晶硅电极下方。13.根据权利要求12所述的半导体元件，其中，氧化物层从有源区中的沟槽中的至少一个沟槽处延伸到端子区。14.根据权利要求1所述的半导体元件，其中，中心多晶硅电极设置在过渡区的内侧沟槽中，栅极多晶硅电极设置在过渡区的在比端子区更靠近有源区的区域中的内侧沟槽中。15.根据权利要求14所述的半导体元件，其中，源区没有设置在与形成在内侧沟槽中的栅极多晶硅电极共享的P-本体区处。16.根据权利要求1所述的半导体元件，其中，P+区设置在通孔的底表面处。17.根据权利要求16所述的半导体元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣载，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR