一种半导体器件包括多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）。单元包括：在第一基极区里形成的第一源极区，在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，以及在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之间的第二基极区。该半导体器件还包括在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极。单元的第二基极区与相邻单元的第二基极区分离，并且单元的第一或第二源极区与相邻单元的第一或第二源极区分离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有多个垂直金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)单元的半导体器件。
技术介绍
在功率电子学领域里使用垂直MOSFET。一般使用的垂直MOSFET是沟槽栅极型MOSFET。该垂直MOSFET包括第一和第二源电极区以及基极区。当从上看时，以第一源极区、基极区和第二源极区的顺序布置这三个区域。第一和第二源极区为第一导电类型(例如，N+源极区)，基极区为与第一导电类型相对的第二导电类型(例如，P+基极区)。在日本未审查专利公开No.2000-031484中描述了具有多个垂直MOSFET单元的半导体器件的例子。该半导体器件目的在于增加单元密度和降低导通电阻。图20示出了该半导体器件。在P+基极区101上形成N+源极区102。该N+源极区102具有露出P+基极区101的开口。图21是该器件的顶视图。在该器件的表面部分中顺序地布置第一N+源极区103、P+基极区104和第二N+源极区105三个区域。在图20和21中示出的半导体器件具有成排地布置的多个单元。因此，两个相邻单元的P+基极区101是连续的。进一步，N+源极区102为两个相邻单元所共有。换句话说，相邻单元的N+源极区102是连续的。在该半导体器件中，仅在N+源极区102的两侧里形成沟道区106。因此该器件不能获得高沟通道密度，其阻止了达到更大功率的MOSFET。另外，图20和21中示出的半导体器件具有在P+基极区104两侧中连接第一和第二N+源极区103和105的连接部分107。形成连接部分107和P+基极区104所需要的最小宽度限制了集成度的增加。因此限制了整个沟道宽度，使得难以减小导通电阻。一般在垂直MOSFET中，当施加超过耐压的高反偏压电压时，雪崩电流流过基极区。因此，如果反偏压电压增加，由于雪崩击穿雪崩电流流出。因此，如果多个垂直MOSFET的基极区相互接近，那么集中巨大的电流将引起栅极氧化层击穿等等。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，半导体器件包括多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该单元包括在第一基极区里形成的第一源极区，在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，以及在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之间的第二基极区。该半导体器件还包括在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极。一个单元的第二基极区与相邻单元的第二基极区分离，并且一个单元的第一或第二源极区与相邻单元的第一或第二源极区分离。根据本专利技术的另一方面，半导体器件包括多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该单元包括在第一基极区里形成的第一源极区，在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，以及在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之间的第二基极区。该半导体器件还包括在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极。除了与第二基极区相邻的部分外，沿着每一单元的侧面形成在第一和第二源极区下的第一基极区里的沟道区。附图说明参考附图，从下面的描述中本专利技术的上述和其它目的、优点以及特征将更加明显，其中图1是表示本专利技术实施例的半导体器件的单元的平面布局的视图；图2A和2B是图1的半导体器件分别沿着线A-A和线B-B的横剖面视图；图3是表示本专利技术另一实施例的半导体器件的单元的平面布局的视图；图4A和4B是图3的半导体器件分别沿着线A-A和线B-B的横剖面视图；图5是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图6是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图7是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图8是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图9是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图10是为了说明图1和图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图11A和11B是为了说明图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图12A和12B是为了说明图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图； 图13A和13B是为了说明图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图14A和14B是为了说明图3的半导体器件的制造方法的横剖面视图；图15A和15B是表示本专利技术变化的实施例的半导体器件的横剖面视图；图16A和16B是为了说明本专利技术变化的实施例的半导体器件制造方法的横剖面视图；图17是图1和图3的半导体器件的部分放大视图；图18是表示单元之间的间隔是十字形的单元的平面布局视图；图19是表示单元的平面布局的另一实施例视图；图20是相关技术的半导体器件的透视图；图21是表示图20的半导体器件中的单元的平面布局视图；具体实施方式参考示例性的实施例，现在在此描述本专利技术。本领域技术人员将知道使用本专利技术的讲解能实现许多可替换的实施例，以及本专利技术不限于为了说明的目的所阐述的实施例。在下文中参考附图说明本专利技术的优选实施例。图1表示在一种实施例的半导体器件中的单元的平面布局。图2A和2B表示分别沿着图1的线2A-2A和线2B-2B的横剖面。本实施例的半导体器件1具有多个垂直MOSFET(单元)2。在MOSFET 2之间的间隔中形成的沟槽栅极电极(栅极)4包围垂直MOSFET 2。因此，垂直MOSFET 2是沟槽栅极型MOSFET，也称为UMOS。垂直MOSFET 2具有如图2A和2B中示出的P-基极区(低浓度基极区)30。在栅极电极4包围的区域里形成P-基极区30。垂直MOSFET 2还具有第一N+源极区(第一源极区)21，P+基极区(高杂质基极区)22，以及第二N+源极区(第二源极区)23。当从上看时，以该顺序布置这三个区第一源极区21，基极区22和第二源极区23。在P-基极区30的表面部分里形成第一N+源极区21。在P-基极区30的至少表面部分里形成P+基极区22。在该实施例中，P+基极区22存在于如图2A和2B中所示的P-基极区30的整个深度里。在不同于形成第一N+源极区的那部分的P-基极区30的表面部分中形成第二N+源极区23。P-基极区30存在于第一和第二N+源极区21和23下。当从上看时，第一N+源极区21、P+基极区22和第二N+源极区23的三个区每一个都基本上是矩形形状。他们基本上是立方体形。为了简化，图1示出了附图标记21、22和23分别表示仅一个MOSFET 2的第一N+源极区，P+基极区，和第二N+源极区。在每个垂直MOSFET 2中，第一N+源极区21和第二N+源极区23相互分离。进一步，因为栅极电极4存在于相邻的垂直MOSFET 2之间，MOSFET 2的N+源极区(第一N+源极区21和第二N+源极区23)相互分离。MOSFET 2的P+基极区也相互分离。当从上看时，布置三个区21、22、23所沿着的布置方向C在如图1和17中所示的所有垂直MOSFET 2中是相同的。垂直MOSFET 2可以具有相同尺寸。在如图1和17中所示的布置方向C上相互偏移垂直于布置方向C的正交方向D上的相邻的垂直MOSFET 2的P+基极区22的位置。换言之，可相互交替地布置垂直MOSFET 2。具体地，如果垂直MOSFET2在布置方向C上的长度为L，那么偏移距离为L/2。因此，垂直MOSFET2之间的间隔为T形。图3和图4示出了另一实施例的半本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件包括：多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ），其包括：在第一基极区里形成的第一源极区；在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，和在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之 间的第二基极区；以及在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极，其中一个单元的第二基极区与相邻单元的第二基极区分离，并且一个单元的第一或第二源极区与相邻单元的第一或第二源极区分离。
【技术特征摘要】
JP 2003-12-26 2003-4323761.一种半导体器件包括多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其包括在第一基极区里形成的第一源极区；在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，和在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之间的第二基极区；以及在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极，其中一个单元的第二基极区与相邻单元的第二基极区分离，并且一个单元的第一或第二源极区与相邻单元的第一或第二源极区分离。2.根据权利要求1的半导体器件，其中第一源极区、第二源极区和第二基极区每一个都是矩形形状。3.一种半导体器件，包括多个单元，每一单元包括垂直金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其包括在第一基极区里形成的第一源极区，在第一基极区里形成的且与第一源极区分离的第二源极区，和在第一基极区里形成的且布置在第一和第二源极区之间的第二基极区；以及在多个单元中的每一个的附近形成的沟槽栅极，其中除了与第二基极区相邻的部分外，沿着每一单元的侧面形成在第一和第二源极区下的第一基极区里的沟道区。4.根据权利要求3的半导体器件，其中第一源极区、第二源极区和第二基极区每一个都是矩形形状，以及每一单元里的沟道区基本上是U形。5.根据权利要求1的半导体器件，其中在相同的第一方向上布置单元的第一源极区、第二源极区和第二基极区。6.根据权利要求3的半导体器件，其中在相同的第一方向上布置单元的第一源极区、第二源极区和第二基极区。7.根据权利要求5的半导体器件，其中在第一方向或垂直于第一方向的第二方向上相互偏移相邻单元的第二基极区的位置。8.根据权利要求6的半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林研也，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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