本申請一般而言涉及電子產(chǎn)品，并且更具體而言涉及其半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及形成半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)：

在過去，半導(dǎo)體工業(yè)使用各種不同的器件結(jié)構(gòu)和方法來形成諸如例如二極管、肖特基二極管、場效應(yīng)晶體管(FET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)等等的半導(dǎo)體器件。諸如二極管、肖特基二極管和FET的器件通常從硅襯底制造。從硅襯底制造出的半導(dǎo)體器件的缺點(diǎn)包括低擊穿電壓、過多反向泄漏電流、高漏極到源極電阻(Rds(on))、不適當(dāng)?shù)妮^差的開關(guān)特性、低功率密度以及高制造成本。為了克服這些缺點(diǎn)，半導(dǎo)體制造商已經(jīng)開始轉(zhuǎn)而從諸如例如III-N半導(dǎo)體襯底、III-V半導(dǎo)體襯底、II-VI半導(dǎo)體襯底等等的化合物半導(dǎo)襯底制造半導(dǎo)體器件。盡管這些襯底具有改進(jìn)的器件性能，它們非常易碎并且會增加制造成本。因此，半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)開始使用作為硅材料和III-N材料的組合的化合物半導(dǎo)體襯底來解決成本、可制造性以及易碎的問題。已經(jīng)在Zhi He的于2011年6月9日公開的美國專利申請公開號2011/0133251A1以及Michael A.Briere的于2013年3月21日公開的美國專利申請公開號2013/0069208A1中描述了形成在硅襯底或者其他半導(dǎo)體襯底上的III-N化合物半導(dǎo)體材料。

半導(dǎo)體制造商已經(jīng)使用硅半導(dǎo)體材料與III-N半導(dǎo)體材料的組合來制造器件，諸如與硅器件級聯(lián)的常開型III-N耗盡型HEMT。使用這種材料組合幫助通過使用常開的III-N耗盡型器件來實(shí)現(xiàn)常關(guān)狀態(tài)。在被構(gòu)造為開關(guān)的級聯(lián)的器件中，由于在高漏極偏置下工作的III-N器件的高泄漏電流，硅器件通常在雪崩模式中操作。在雪崩操作模式中，III-N器件的柵極處于大應(yīng)力下，這是由于硅器件的雪崩擊穿電壓可以超過III-N器件的柵極電介質(zhì)的擊穿電壓。嚴(yán)重的應(yīng)力狀況(諸如，在雪崩模式中操作硅器件)使得器件的可靠性退化、降低擊穿電壓并且、增大泄漏電流。此外，在雪崩模式中操作硅器件可能使得硅器件的可靠性退化。已經(jīng)在Rakesh K.Lai等人于2013年4月11日公開的美國專利公開號2013/0088280中描述了級聯(lián)的半導(dǎo)體器。

因此，具有能降低硅器件進(jìn)入雪崩擊穿的概率的級聯(lián)的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)以及制造該級聯(lián)的半導(dǎo)體器件的方法將是有益的。使得該結(jié)構(gòu)和方法實(shí)現(xiàn)起來成本較低將是更加有益的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件(12)，所述半導(dǎo)體器件(12)與保護(hù)性器件(16)單片集成，特征在于，所述半導(dǎo)體器件(12)包括：第一導(dǎo)電性類型的半導(dǎo)體材料(152)，具有與第二主表面(156)相對的第一主表面(154)；其中所述半導(dǎo)體器件(12)形成在所述半導(dǎo)體材料(152)的第一部分中，并且其中所述半導(dǎo)體器件(12)包括：在所述半導(dǎo)體材料(152)的所述第一部分中的第一屏蔽/源極區(qū)域(188A)；與所述第一屏蔽/源極區(qū)域(188A)相鄰的第一柵極電極(200A，200B)；在所述半導(dǎo)體材料(152)的第二部分中的漏極接觸結(jié)構(gòu)(110)；并且其中所述保護(hù)性器件(16)形成在所述半導(dǎo)體材料(152)的第三部分中，其中所述保護(hù)性器件(16)包括：在所述半導(dǎo)體材料(152)的第三部分中的第二屏蔽/源極區(qū)域(288A)；與所述第二屏蔽/源極區(qū)域(288A)相鄰的第二柵極電極(200C，200D)；以及所述第二柵極電極(200C，200D)耦合到所述漏極接觸結(jié)構(gòu)(110)。

在一個示例中，所述保護(hù)性器件(16)的體區(qū)域(273B，273C)中的雜質(zhì)材料的濃度高于所述半導(dǎo)體器件(12)的體區(qū)域(173B，173C)中的雜質(zhì)材料的濃度。

在一個示例中，所述保護(hù)性器件(16)的閾值電壓高于以級聯(lián)配置耦合到所述半導(dǎo)體器件(12)的III-N器件的閾值電壓的絕對值。

根據(jù)本公開的另一個方面，提供了一種半導(dǎo)體部件，特征在于，包括：第一導(dǎo)電性類型的半導(dǎo)體材料(152)；在所述半導(dǎo)體材料(152)的第一部分中的第一器件溝槽(170)；在所述半導(dǎo)體材料(152)的第二部分中的第一保護(hù)性器件溝槽(270)；在所述第一器件溝槽(270)中以及在所述第一保護(hù)性器件溝槽(272)中的第一層電介質(zhì)材料(182，184)，其中所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)包括第一部分和第二部分，所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)的第一部分在所述第一器件溝槽(170)中，并且所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)的第二部分在所述第一保護(hù)性溝槽(172)中；在所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)之上的第一層導(dǎo)電材料(188)，所述第一層導(dǎo)電材料(188)具有第一部分和第二部分，所述第一層導(dǎo)電材料(188)的第一部分在所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)的第一部分之上，并且所述第一層導(dǎo)電材料(188)的第二部分在所述第一層電介質(zhì)材料(182，184)的第二部分之上；來自所述第一層導(dǎo)電材料(188)的第一部分的第一屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(188A)；來自所述第一層導(dǎo)電材料(188)的第二部分的第二屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(288A)；在所述第一屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(188A)之上的第一柵極結(jié)構(gòu)(200A，200B)；在所述第二屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(288A)之上的第二柵極結(jié)構(gòu)(200C，200D)；在所述第一導(dǎo)電性類型的半導(dǎo)體材料(152)之上的漏極環(huán)(110)；并且其中所述第二柵極結(jié)構(gòu)(200C，200D)耦合到所述漏極環(huán)(110)。

根據(jù)本公開的又一個方面，提供了一種半導(dǎo)體部件，所述半導(dǎo)體部件具有與保護(hù)性器件(16)單片集成并且被構(gòu)造成用于與III-N半導(dǎo)體器件(14)耦合以形成級聯(lián)的半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體器件(12)，特征在于，所述半導(dǎo)體部件包括：第一導(dǎo)電性類型的半導(dǎo)體材料(152)；被構(gòu)造用于與所述III-N半導(dǎo)體器件耦合的所述半導(dǎo)體器件(12)，所述半導(dǎo)體器件(12)由所述半導(dǎo)體材料(152)的第一部分形成并且包括：第一器件溝槽(170)，具有第一側(cè)壁(170S₁)、第二側(cè)壁(170S₂)和底面(170F)；在所述第一側(cè)壁(170S₁)、所述第二側(cè)壁(170S2₁)和所述底面(170F)上的第一電介質(zhì)材料(182，184)；在所述第一器件溝槽(170)中的所述第一電介質(zhì)材料(182，184)上的第一屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(188A)；在所述第一屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(188A)上的第二電介質(zhì)材料(198C，197)；在所述第二電介質(zhì)材料(198C，197)上的第一柵極電極(200A，200B)，所述第一柵極電極(200A，200B)在所述第一器件溝槽(170)內(nèi)；在所述半導(dǎo)體材料(152)的所述第一部分的至少第一子部分上的漏極電極(110)；并且其中所述保護(hù)性器件(16)由所述半導(dǎo)體材料(152)的第二部分形成并且包括：具有第一側(cè)壁(270S₁)、第二側(cè)壁(270S₂)和底面(270F)的第一保護(hù)性器件溝槽(270)；在所述第一保護(hù)性器件溝槽(270)的第一側(cè)壁(270S₁)、第二側(cè)壁(270S₂)和底面(270F)上的第三電介質(zhì)材料；在所述第一保護(hù)性器件溝槽(270)中的所述第三電介質(zhì)材料上的第二保護(hù)性器件屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(288A)；在所述第一保護(hù)性器件屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(288)上的第四電介質(zhì)材料(198C，197)；以及在所述第四電介質(zhì)材料(198C，197)上的第一保護(hù)性器件柵極電極(200C，200D)，所述第一保護(hù)性器件柵極電極(200C，200D)在所述第一保護(hù)性器件溝槽(270)內(nèi)，其中所述第一保護(hù)性器件柵極電極(200C，200D)電耦合到所述漏極電極(110)。

在一個示例中，被構(gòu)造用于與所述III-N半導(dǎo)體器件耦合的所述半導(dǎo)體器件(12)還包括：具有第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和底面的第一終止溝槽(172，172A，174)；形成在所述第一終止溝槽的第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和底面上的第三電介質(zhì)材料；以及形成在所述第三電介質(zhì)材料上的第一終止電極(188B，188C，188D)。

在一個示例中，所述保護(hù)性器件(16)還包括：具有第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和底面的第一保護(hù)性器件終止溝槽(272，272A，274)；形成在所述第一保護(hù)性器件終止溝槽(272，272A，274)的所述第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和底面上的第五電介質(zhì)材料；形成在所述第三電介質(zhì)材料上的第一保護(hù)性器件終止電極(288B，288C，288D)；以及將所述第一保護(hù)性器件柵極電極(200C，200D)耦合到所述漏極電極(110)的電互連(280H，280K)。

在一個示例中，所述漏極電極(110)圍繞所述半導(dǎo)體材料(152)的所述第一部分和所述第二部分。

在一個示例中，所述半導(dǎo)體部件還包括在所述半導(dǎo)體材料(152)中與所述第一保護(hù)性器件溝槽(172，172A，174)的所述第一側(cè)壁相鄰的第二導(dǎo)電性類型的第一摻雜區(qū)域(208E，210E)，所述第二導(dǎo)電性類型的所述第一摻雜區(qū)域(208E，210E)的濃度將所述第一保護(hù)性器件(16)的閾值電壓設(shè)置為比所述III-N半導(dǎo)體器件(14)的閾值電壓的絕對值高。

在一個示例中，所述第一保護(hù)性器件屏蔽/源極結(jié)構(gòu)(288A)包括通過基座(103)與第二柵極部分(200D)隔開的第一柵極部分(200C)。

附圖說明

通過結(jié)合所附附圖閱讀以下具體描述，將會更好地理解本實(shí)用新型，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記指定類似的元件，并且在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體部件的電路示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的圖1的半導(dǎo)體部件的一部分的版圖；

圖3是沿著圖2的剖面線A-A的區(qū)域獲取的在制造的早些階段圖2的半導(dǎo)體部件的截面視圖；

圖4是圖3的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖5是圖4的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖6是圖5的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖7是圖6的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖8是圖7的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖9是圖8的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖10是圖9的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖11是圖10的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖12是圖11的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖12A是沿著圖2的剖面線C-C獲取的在制造的早些階段圖2的半導(dǎo)體部件的截面視圖；

圖13是沿著圖2的剖面線B-B的區(qū)域獲取的在制造的早些階段圖2的半導(dǎo)體部件的截面視圖；

圖13A是沿著圖2的剖面線D-D獲取的在制造的早些階段圖2的半導(dǎo)體部件的截面視圖；

圖14是圖12的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖14A是圖12A的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖15是圖13的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖15A是圖13的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖16是圖14的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖17是圖15的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖18是圖16的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖19是圖17的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖20是圖18的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖21是圖19的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖22是圖20的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖23是圖21的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖24是圖22的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖25是圖23的半導(dǎo)體部件在制造的晚些階段的截面視圖；

圖26是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的圖1的半導(dǎo)體部件的一部分的版圖；

圖27是沿著圖26的剖面線C-C的區(qū)域獲取的圖26的半導(dǎo)體部件的截面視圖；以及

圖28是沿著圖26的剖面線D-D的區(qū)域獲取的圖26的半導(dǎo)體部件的截面視圖。

為了圖示的簡潔和清楚起見，圖中的元件不一定按比例，并且在不同的圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。另外，為了描述的簡單起見，可以省略公知步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)。如此處使用的載流電極意指承載通過器件的電流的器件的元件(諸如，MOS晶體管的源極或者漏極或者雙極晶體管的發(fā)射極或者集電極或者二極管的陰極或者陽極)，以及控制電極意指控制通過器件的電流的器件的元件(例如MOS晶體管的柵極或者雙極晶體管的基極)。盡管此處可以將器件解釋為某些N溝道或者P溝道器件，或者某些N型或者P型摻雜區(qū)域，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例也可以是互補(bǔ)器件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，如此處使用的詞“在...的期間”、“當(dāng)...的時候”和“當(dāng)...時”不是意指一旦發(fā)起動作就立刻發(fā)生動作的確切術(shù)語，而是在由在發(fā)起動作發(fā)起的反應(yīng)之間可以有一些小但合理的延遲(諸如傳播延遲)。詞“大致”、“大約”或者“基本上”的使用意指元件的值具有期望臨近于規(guī)定值或者位置的參數(shù)。然而，如在本領(lǐng)域中公知的，總是有阻止值或者位置完全按照規(guī)定的較小差異。在本領(lǐng)域中充分地確認(rèn)，高達(dá)至少百分之十(10％)(以及對于半導(dǎo)體摻雜濃度高達(dá)百分之二十(20％))的差異被視為與完全如所描述的理想目標(biāo)的合理差異。

具體實(shí)施方式

一般而言，本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體部件，包括：由基于硅的材料構(gòu)造的半導(dǎo)體器件、由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)造的半導(dǎo)體器件以及保護(hù)性元件。由基于硅的半導(dǎo)體材料構(gòu)造的半導(dǎo)體器件具有至少一對載流端子，并且由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)造的半導(dǎo)體器件具有控制端子和一對載流端子?；诠璧陌雽?dǎo)體器件的載流端子連接到III-N半導(dǎo)體器件的載流端子以形成共同連接節(jié)點(diǎn)，并且III-N半導(dǎo)體器件的控制端子連接到基于硅的半導(dǎo)體器件的另一載流端子。保護(hù)性元件具有連接到共同連接節(jié)點(diǎn)的端子以及共同地連接到基于硅的半導(dǎo)體器件的另一載流端子和III-N半導(dǎo)體器件的控制端子以形成半導(dǎo)體部件的端子的端子。III-N半導(dǎo)體器件的另一載流端子用作半導(dǎo)體部件的另一端子。保護(hù)性元件可以被稱為電流導(dǎo)引元件。

保護(hù)性器件耦合到從基于硅的材料制造的半導(dǎo)體器件，該從基于硅的材料制造的半導(dǎo)體器件耦合到從III-N半導(dǎo)體材料制造的半導(dǎo)體器件。因此，保護(hù)性器件耦合到硅半導(dǎo)體器件和III-N半導(dǎo)體材料的組合。保護(hù)性器件可以是被構(gòu)造為使得其閾值電壓大于III-N半導(dǎo)體器件的閾值電壓的絕對值的晶體管。根據(jù)實(shí)施例，保護(hù)性器件的閾值電壓通過增加在保護(hù)性器件的溝道區(qū)域或者體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度來調(diào)節(jié)。在這些情況下，III-N半導(dǎo)體器件截止，并且保持施加到保護(hù)性器件的漏極電壓。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的III-N半導(dǎo)體部件10的電路示意圖。圖1中示出了半導(dǎo)體器件12耦合到半導(dǎo)體器件14并且被構(gòu)造為形成級聯(lián)開關(guān)。因此，III-N半導(dǎo)體部件10可以被稱為級聯(lián)半導(dǎo)體部件或者級聯(lián)的半導(dǎo)體部件。作為例子，半導(dǎo)體器件12和14是晶體管，其中每個晶體管具有控制端子、源極端子和漏極端子。此外，在晶體管12的源極端子和漏極端子之間設(shè)置有用于形成溝道的的體區(qū)域，并且在晶體管14的源極端子和漏極端子之間設(shè)置有用于形成溝道的體區(qū)域。晶體管14是常開型的，并且因此可以被稱為常開晶體管。晶體管12的漏極端子連接到晶體管14的源極端子以形成共同連接節(jié)點(diǎn)15，并且晶體管12的源極端子連接到晶體管14的柵極端子。如以上所討論的，晶體管的柵極端子可以被稱為柵極或者柵極電極，源極端子可以被稱為源極、源極電極、載流端子或者載流電極，并且漏極端子可以被稱為漏極、漏極電極、載流端子或者載流電極。根據(jù)實(shí)施例，晶體管12的源極端子被耦合用于接收工作電勢源VSS，并且晶體管14的柵極耦合到晶體管12的源極端子。作為例子，工作電勢源VSS是地。

保護(hù)性元件(諸如例如晶體管16)連接到晶體管12，使得晶體管16具有連接到公共連接節(jié)點(diǎn)15(即，連接到共同連接的晶體管12的漏極端子和晶體管14的源極端子)的端子。晶體管16的漏極端子連接到其柵極端子，以形成連接到共同節(jié)點(diǎn)15的共同連接的柵極和漏極端子。此外，用于形成溝道的體區(qū)域在晶體管16的源極端子和漏極端子之間，其中在晶體管16的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度大于至少在晶體管12的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度。作為例子，在晶體管16的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度可以是至少在晶體管12的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度5倍至20倍之間。可替代地，在晶體管16的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度可以是至少在晶體管12的體區(qū)域中的雜質(zhì)材料的濃度至少5倍。

晶體管16的源極端子連接到晶體管12的源極端子和晶體管14的柵極端子。由于晶體管16的共同連接的柵極和漏極端子連接到晶體管12 的漏極端子，并且晶體管16的源極端子連接到晶體管12的源極端子，晶體管12和16是并聯(lián)連接的。晶體管12和16的源極端子可以被耦合用于接收工作電勢源，諸如例如電壓VSS。作為例子，工作電勢源VSS是地電勢。根據(jù)實(shí)施例，晶體管16被構(gòu)造為具有小于晶體管12的擊穿電壓但是大于晶體管14的閾值電壓的絕對值的閾值電壓。應(yīng)當(dāng)注意，晶體管16在來自III-N晶體管14的電流的泄漏電流路徑中，并且晶體管16的尺寸可以被確定成應(yīng)對在半導(dǎo)體部件10接通時半導(dǎo)體部件10的泄漏電流。保護(hù)性元件16可以被稱為電流導(dǎo)引元件、并聯(lián)元件或者泄漏路徑電路。

根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件12從基于硅的材料制造，并且半導(dǎo)體器件14從III-N半導(dǎo)體材料制造?；诠璧牟牧峡梢园ü琛⑻紦诫s的硅、碳化硅材料、鍺硅材料等等。III-N半導(dǎo)體材料包括氮化鎵、鋁氮化鎵等等。

根據(jù)另一實(shí)施例，晶體管14的襯底被耦合到地，即III-N半導(dǎo)體襯底接地。

應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體器件12、半導(dǎo)體器件14和保護(hù)性元件16可以單片集成，或者半導(dǎo)體器件12和保護(hù)性元件16可以單片集成。

響應(yīng)于在晶體管12的柵極端子處的邏輯高電壓電平，級聯(lián)開關(guān)10接通，并且中間點(diǎn)電壓接近在晶體管12的源極處的電壓。應(yīng)當(dāng)注意，在共同連接節(jié)點(diǎn)15處的電壓可以被稱為中間點(diǎn)電壓。響應(yīng)于在晶體管12的柵極端子處的邏輯低電壓電平，晶體管12截止并且在連接節(jié)點(diǎn)15處的中間點(diǎn)電壓增大，從而使得一旦其到達(dá)晶體管14的閾值電壓的絕對值，就使晶體管14截止。如果流過晶體管14的泄漏電流高于流過晶體管12和保護(hù)性電路16的泄漏電流，則在晶體管16的漏極端子處的電壓繼續(xù)朝著晶體管16的閾值電壓增大，晶體管16導(dǎo)通，從而抑制中間點(diǎn)電壓的進(jìn)一步增大。因此，中間點(diǎn)電壓小于晶體管12的擊穿電壓。優(yōu)選地，晶體管16被構(gòu)造為使得其閾值電壓大于III-N半導(dǎo)體器件14(即，晶體管14)的閾值電壓的絕對值。在這些情況下，晶體管14截止，并且保持施加到晶體管14的漏極電壓。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體部件100的頂視圖。圖2中的頂視圖可以被稱為版圖。圖2中示出了晶體管的版圖，該晶體管諸如例如是被構(gòu)造用于在級聯(lián)器件中使用的晶體管12和被構(gòu)造用于作為鉗位器件的晶體管16。級聯(lián)器件12包括在源極區(qū)域104A和104B之間形成的屏蔽區(qū)域102、與源極區(qū)域104A和104B相鄰的柵極饋線106、柵極焊盤108以及圍繞屏蔽區(qū)域102、源極區(qū)域104A和104B、柵極饋線106和柵極焊盤108的漏極環(huán)110。漏極環(huán)110可以被稱為漏極接觸結(jié)構(gòu)。此外，級聯(lián)器件12包括有源溝槽170以及終止溝槽172、172A和174。屏蔽區(qū)域102、源極區(qū)域104A和104B、漏極環(huán)110、有源溝槽170以及終止溝槽172、172A和174參照圖12、圖14、圖16、圖18、圖20、圖22和圖24來描述。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體器件14的有源溝槽由附圖標(biāo)記170統(tǒng)一標(biāo)識，并且為了清楚起見，在圖12A和圖14A中標(biāo)識并且進(jìn)一步示出了溝槽170A和170B；半導(dǎo)體器件16的有源溝槽由附圖標(biāo)記270標(biāo)識，并且為了清楚起見，在圖13A和圖15A中標(biāo)識并且進(jìn)一步示出了溝槽270A和270B；半導(dǎo)體器件12的終止溝槽由部分172、172A和174標(biāo)識，其中為了清楚起見每個部分被標(biāo)識為終止溝槽；以及半導(dǎo)體器件16的終止溝槽由部分272、272A和274標(biāo)識，其中為了清楚起見每個部分被標(biāo)識為終止溝槽。

鉗位器件16包括在源極區(qū)域105A和105B之間形成的屏蔽區(qū)域103以及圍繞屏蔽區(qū)域103及源極區(qū)域105A和105B的漏極環(huán)110。此外，鉗位器件16包括有源溝槽270以及終止溝槽272和274。屏蔽區(qū)域103、源極區(qū)域105A和105B、漏極環(huán)110、有源溝槽270以及終止溝槽272和274參照圖13、圖15、圖17、圖19、圖21、圖23和圖25來描述。圖2進(jìn)一步圖示了電連接晶體管16的柵極電極與漏極環(huán)110的互連280H和280K?；ミB280H和280K進(jìn)一步參照圖25來描述。

圖3是沿著圖2的剖面線A-A的區(qū)域獲取但是比在圖2中示出的制造階較早的制造階段的截面視圖。應(yīng)當(dāng)注意，在由圖3表示的制造階段，由圖2的剖面線B-B指示的區(qū)域具有與由圖1的剖面線A-A指示的區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)。還應(yīng)當(dāng)注意，圖3-圖11描述了沿著圖2的剖面線A-A獲取的半導(dǎo)體部件10的部分，并且圖3-圖11的截面視圖表示沿著圖2的剖面線B-B獲取的在由圖3-圖11表示的階段鉗位器件16的結(jié)構(gòu)。因此，對于級聯(lián)器件12和鉗位器件16，圖3-圖11的結(jié)構(gòu)看起來相同。例如，圖3-圖11的溝槽170、172和174分別對應(yīng)于半導(dǎo)體器件16的溝槽270、272和274。應(yīng)當(dāng)注意，圖12、圖14、圖16、圖18、圖20、圖22和24表示在由圖3-圖11圖示的制造階段之后的級聯(lián)器件12，而圖13、圖15、圖17、圖19、圖21、圖23和25表示在由圖3-圖11圖示的制造階段之后的鉗位器件16。

圖3是圖示具有相對的表面154和156的半導(dǎo)體材料152的截面視圖。表面154也被稱為前表面或者頂表面，而表面156也被稱為底表面或者后表面。根據(jù)該實(shí)施例，半導(dǎo)體材料152包括利用N型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料摻雜并且具有從大約0.0005Ohm-厘米(Ω-cm)到大約0.02Ω-cm范圍內(nèi)的電阻率的半導(dǎo)體襯底158。作為例子，襯底158的材料是硅。

根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體材料152還包括在襯底158上形成的外延層160，其中外延層160是N型導(dǎo)電性的，并且具有可以從大約0.03Ω-cm到大約1Ω-cm范圍內(nèi)的電阻率。掩埋層(未示出)可以在外延層160和襯底158的一部分中形成。

半導(dǎo)體層160可以使用半導(dǎo)體外延生長技術(shù)、半導(dǎo)體摻雜和擴(kuò)散技術(shù)等等形成。作為例子，半導(dǎo)體層160通過外延生長技術(shù)形成，并且具有從到大約2微米(μm)到大約10μm范圍內(nèi)的厚度和從大約5.0x10¹⁵ atoms/cm³到大約1.0x10¹⁷ atoms/cm³的摻雜濃度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的，微米可以被稱為μm。依賴于半導(dǎo)體部件100的期望的漏極到源極擊穿電壓等級(BVDSS)，半導(dǎo)體層160的摻雜劑濃度和厚度可以增大或者減小?？商娲?，襯底158的導(dǎo)電性可以與半導(dǎo)體層160的導(dǎo)電性相反，以例如形成絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)?？梢允褂冒雽?dǎo)體材料152制造的其他半導(dǎo)體器件包括垂直功率MOSFET、MOS柵控晶閘管和相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他等效結(jié)構(gòu)。

應(yīng)當(dāng)注意，利用N型摻雜劑或雜質(zhì)材料摻雜的區(qū)域或?qū)颖环Q為具有N型導(dǎo)電性或者N導(dǎo)電性類型，并且利用P型摻雜劑或雜質(zhì)材料摻雜的區(qū)域或?qū)颖环Q為具有P型導(dǎo)電性或P導(dǎo)電性類型。

掩蔽層162可以在半導(dǎo)體材料152上或者由其形成。掩蔽層162可以是電介質(zhì)膜或者抗用于形成溝槽或者溝槽特征的蝕刻化學(xué)品的膜。作為例子，掩蔽層162是具有厚度從大約0.1μm到大約1.0μm范圍內(nèi)的熱生長氧化物。可替代地，掩蔽層162可以是使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積形成的TEOS層。仍然參照圖3，光致抗蝕劑層在電介質(zhì)層162之上圖案化，以形成具有掩蔽元件166和開口168的掩蔽結(jié)構(gòu)164，開口168暴露電介質(zhì)層162的部分。

現(xiàn)在參照圖4，圖示了在比圖3晚些的制造階段半導(dǎo)體部件100的制造的截面視圖。圖4中示出了從表面154的部分延伸進(jìn)入到外延層160中的溝槽170、172和174的形成。作為例子，溝槽170、172和174通過例如使用利用碳氟化合物或氟基蝕刻化學(xué)品(例如、SF₆/O₂)的等離子體蝕刻技術(shù)來蝕刻外延層160而形成。根據(jù)實(shí)施例，溝槽170、172和174延伸進(jìn)入到外延層160中，但是不延伸到襯底158，并且根據(jù)另一實(shí)施例，溝槽170、172和174延伸穿過外延層160并且進(jìn)入到襯底158中。作為例子，溝槽170、172和174具有從大約1μm到大約5μm范圍內(nèi)的深度，并且是使用單個蝕刻步驟形成的?？商娲兀瑴喜?70、172和174可以使用多步蝕刻工藝來形成。用于形成溝槽170、172和174的技術(shù)對本實(shí)用新型來說不是限制性的。溝槽170具有側(cè)壁170S₁和170S₂以及底面170F；溝槽172具有側(cè)壁172S₁和172S₂以及底面172F；并且溝槽174具有側(cè)壁174S₁和174S₂以及底面174F。

應(yīng)當(dāng)注意，外延層160在溝槽170和172之間的部分可以被稱為臺面結(jié)構(gòu)171，外延層160在溝槽170和174之間的部分可以被稱為臺面結(jié)構(gòu)173，外延層160與溝槽172的側(cè)壁172S₁相鄰的部分可以被稱為臺面結(jié)構(gòu)175，并且外延層160與溝槽174的側(cè)壁174S₂相鄰的部分可以被稱為臺面結(jié)構(gòu)177。溝槽170可以被稱為有源溝槽，并且溝槽172和174可以被稱為終止溝槽。如關(guān)于圖2討論的，溝槽172和174可以被形成為單個溝槽，其中溝槽172和174通過溝槽172A連接。

現(xiàn)在參照圖5，圖示了在比圖4晚些的制造階段半導(dǎo)體部件100的制造的截面視圖。圖5示出了材料層182在溝槽170、172和174的側(cè)壁、端部和底面上以及在半導(dǎo)體材料152的表面154上形成。層182在臺面結(jié)構(gòu)171和173之上的部分用作柵極層或者柵極電介質(zhì)膜。用于柵極層182的合適材料包括二氧化硅、氮化物、五氧化二鉭、二氧化鈦、鈦酸鍶鋇、高K電介質(zhì)材料、它們的組合或者本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他等效材料。作為例子，柵極層182是厚度從大約0.01μm到大約.05μm范圍內(nèi)的二氧化硅。根據(jù)實(shí)施例，柵極層182在工藝的早期階段形成，這幫助維持柵極層182與半導(dǎo)體層160之間的界面的完整性，并且還為柵極層182提供更均勻的膜厚度。

仍然參照圖5，材料層184可以與柵極層182相鄰地或者在其上形成。層184可以包括與柵極層182的材料不同的材料。根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)柵極層182是二氧化硅時，層184是氮化硅。作為例子，層184使用低溫化學(xué)氣相沉積(LPCVD)技術(shù)來形成，并且具有從大約0.01μm到大約0.05μ范圍內(nèi)的厚度。

電介質(zhì)材料層186與層184相鄰地或者在其上形成。根據(jù)實(shí)施例，電介質(zhì)層186是使用利用正硅酸乙酯(TEOS)源材料的LPCVD技術(shù)形成的氧化物或氧化物層?？商娲?，電介質(zhì)層186可以使用利用高溫氧化(HTO)工藝的LPCVD(LPCVD/HTO)來形成，與使用TEOS源材料形成的LPCVD氧化物相比，該工藝可以形成更致密沉積的氧化物。作為例子，對于LPCVD/HTO工藝，可以與氧化反應(yīng)物(諸如，一氧化二氮)一起使用硅烷源材料。根據(jù)一個例子，電介質(zhì)層86具有從大約0。04到大約0。25μm范圍內(nèi)的厚度。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體部件100的擊穿電壓可以通過選擇層186的厚度來調(diào)節(jié)。例如，通過將電介質(zhì)層186制造為具有從大約0.2μm到大約0.25μm范圍內(nèi)的厚度，半導(dǎo)體部件100可以被制造為具有大約60伏的擊穿電壓BVDSS。

現(xiàn)在參照圖6，導(dǎo)電材料層188在電介質(zhì)層186上并且在溝槽170、172和174形成。導(dǎo)電層188可以是金屬或者摻雜的晶體半導(dǎo)體層。作為例子，導(dǎo)電層188是用N型摻雜劑(諸如例如磷或砷)摻雜的多晶硅。在摻雜之后，多晶硅可以在惰性氣氛或者氧化劑中退火。

現(xiàn)在參照圖7，導(dǎo)電層188使用例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)來平坦化，從而分別在溝槽170、172和174中留下部分188A、188B和188C。部分188A用作屏蔽/源極電極或者屏蔽/源極區(qū)域，并且部分188B和188C用于終止區(qū)域或者終止結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在參照圖8，光致抗蝕劑層分別在電介質(zhì)層186以及溝槽170、172和174中的導(dǎo)電部分188A、188B和188C的暴露部分之上圖案化，以形成具有掩蔽元件191和開口192的掩蔽結(jié)構(gòu)190，開口192暴露屏蔽/源極區(qū)域188A的部分。

現(xiàn)在參照圖9，屏蔽/源極區(qū)域188A通過開口192暴露的部分被各向同性蝕刻，以形成具有底面194F、側(cè)壁194S₁和側(cè)壁194S₂的溝槽194，以及具有底面195F、側(cè)壁195S₁和側(cè)壁195S₂的溝槽195。導(dǎo)電部分188A在溝槽170的側(cè)壁170S₁和溝槽194的側(cè)壁194S₁之間的子部分由附圖標(biāo)記104A標(biāo)識，導(dǎo)電部分188A在溝槽194的側(cè)壁194S₂和溝槽195的側(cè)壁195S₁之間的子部分由附圖標(biāo)記102標(biāo)記，并且導(dǎo)電部分188A在溝槽170的側(cè)壁170S₂和溝槽174的側(cè)壁174S₁之間的子部分由附圖標(biāo)記104B標(biāo)識。

現(xiàn)在參照圖10，掩蔽結(jié)構(gòu)190使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)去除。屏蔽/源極區(qū)域188A以及終止區(qū)域188B和188C被凹陷在半導(dǎo)體材料152的表面154之下。作為例子，屏蔽/源極區(qū)域188A以及終止區(qū)域188B和188C使用蝕刻技術(shù)來凹陷。電介質(zhì)材料層186在電介質(zhì)層184和表面154之上的暴露部分使用例如反應(yīng)離子刻蝕去除。源極/屏蔽區(qū)域188A以及終止區(qū)域188B和188C的暴露部分被氧化，以分別從終止區(qū)域188B和188C的暴露多晶硅部分形成多晶硅間氧化物層198A和198B，并且以分別從屏蔽/源極區(qū)域188A的通過溝槽194和195暴露的部分形成多晶硅間氧化物層198C?？蛇x地，氧化物層(未示出)可以在多晶硅間氧化物層198A-198C之上形成，以填充在多晶硅間氧化物層198A-198C周圍形成的任何“齒”或凹陷?？蛇x的氧化物層然后使用例如蝕刻技術(shù)來蝕刻，以暴露電介質(zhì)層184在表面154之上的部分以及電介質(zhì)層184與側(cè)壁194S₁和195S₂相鄰的部分。

仍然參照圖10，電介質(zhì)層184在表面154之上的部分使用例如反應(yīng)離子刻蝕去除。薄的高溫氧化物197在電介質(zhì)層182的暴露部分和氧化物層198C上形成。氧化物層197可以被稱為電介質(zhì)層，并且氧化物層197和氧化物層198C的組合可以被稱為復(fù)合柵極氧化物。

現(xiàn)在參照圖11，導(dǎo)電材料層200分別在溝槽194和195中的電介質(zhì)層197上形成。導(dǎo)電層200可以是金屬或摻雜的晶體半導(dǎo)體層。作為例子，導(dǎo)電層200是利用N型摻雜劑(諸如例如磷或砷)摻雜的多晶硅。在摻雜之后，多晶硅可以在惰性氣氛或氧化劑中退火。

現(xiàn)在參照圖12、圖12A和圖13，導(dǎo)電層200使用例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)平坦化，留下分別在溝槽194和195中的部分200A和200B，以及分別在溝槽230和232中的部分200C和200D。應(yīng)當(dāng)注意，圖12的截面視圖是沿著圖2的剖面線A-A獲取的，圖12A的截面視圖是沿著圖2的剖面線C-C獲取的，并且圖13的截面視圖是沿著圖2的剖面線B-B獲取的，但是在制造的早些階段。還應(yīng)當(dāng)注意，圖12和12A表示圖1的級聯(lián)配置的器件10的半導(dǎo)體器件(諸如晶體管12)的截面視圖，圖13表示圖1的級聯(lián)配置的器件10的半導(dǎo)體器件(諸如鉗位器件16)的截面視圖，并且圖12、圖12A和圖13在工藝的相同時間發(fā)生。

根據(jù)其中半導(dǎo)體器件12和半導(dǎo)體器件16從公共半導(dǎo)體材料單片集成的實(shí)施例，用于制造半導(dǎo)體器件的工藝步驟是相同的。如關(guān)于圖2討論的，對于級聯(lián)器件12和鉗位器件16，圖3-圖11的結(jié)構(gòu)看起來是相同的；圖12、圖12A、圖14、圖14A、圖16、圖18、圖20、圖22和圖24表示在圖3-圖11的階段之后的級聯(lián)器件12；并且圖13、圖13A、圖15、圖15A、圖17、圖19、圖21、圖23和圖25表示在圖3-圖11圖示的階段之后的鉗位器件16。應(yīng)當(dāng)理解，半導(dǎo)體器件12的終止溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記172和174標(biāo)識，并且半導(dǎo)體器件12的器件溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記170標(biāo)識，而半導(dǎo)體器件16的終止溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記272和274標(biāo)識，半導(dǎo)體器件16的器件溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記270標(biāo)識，器件12的柵極溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記194和195標(biāo)識，并且器件16的柵極溝槽已經(jīng)由附圖標(biāo)記230和232標(biāo)識。類似地，半導(dǎo)體材料188的保留在半導(dǎo)體器件12的溝槽170、172和174中的部分已經(jīng)分別由附圖標(biāo)記188A、188B和188C標(biāo)識；導(dǎo)電材料188的保留在半導(dǎo)體器件16的溝槽270、272和274中的部分已經(jīng)分別由附圖標(biāo)記288A、288B和288C標(biāo)識；導(dǎo)電材料200的保留在溝槽194和195的部分已經(jīng)分別由附圖標(biāo)記200A和200B標(biāo)識；并且導(dǎo)電材料200的保留在溝槽230和232中的部分已經(jīng)分別由附圖標(biāo)記200C和200D標(biāo)識。半導(dǎo)體器件12的臺面結(jié)構(gòu)已經(jīng)由附圖標(biāo)記171、173、175和177標(biāo)識，并且半導(dǎo)體器件16的臺面結(jié)構(gòu)已經(jīng)由附圖標(biāo)記271、273、275和277標(biāo)識。

此外，導(dǎo)電材料188A用作圖2中的源極/屏蔽區(qū)域104A的子部分在圖12中由附圖標(biāo)記104A標(biāo)識；導(dǎo)電材料188A用作圖2中的源極/屏蔽區(qū)域104B的子部分在圖12中由附圖標(biāo)記104B標(biāo)識；導(dǎo)電材料188A的用作圖2中的屏蔽區(qū)域102的子部分在圖12中由附圖標(biāo)記102標(biāo)識；導(dǎo)電材料288A的用作圖2中的源極/屏蔽區(qū)域105A的子部分在圖13中由附圖標(biāo)記105A標(biāo)識；導(dǎo)電材料288A的用作圖2中的源極/屏蔽區(qū)域105B的子部分在圖13中由附圖標(biāo)記105B標(biāo)識；并且導(dǎo)電材料288A的用作圖2中的屏蔽區(qū)域103的子部分在圖13中由附圖標(biāo)記103標(biāo)識。

應(yīng)當(dāng)注意，參照圖10描述的工藝步驟對半導(dǎo)體器件12和16發(fā)生，其中在圖10的描述中使用的附圖標(biāo)記適用于半導(dǎo)體器件12。為完整起見，對于半導(dǎo)體器件16，在使屏蔽/源極區(qū)域288A以及終止區(qū)域288B和288C凹陷到半導(dǎo)體材料152的表面154之下的處理步驟。作為例子，屏蔽/源極區(qū)域288A以及終止區(qū)域288B和288C是使用蝕刻技術(shù)凹陷的。電介質(zhì)材料層186在電介質(zhì)層184和表面154上的暴露部分使用例如反應(yīng)離子刻蝕去除。源極/屏蔽區(qū)域288A以及終止區(qū)域288B和288C的暴露部分被氧化以分別從終止區(qū)域288B和288C的暴露多晶硅部分形成多晶硅間氧化物層298A和298B，并且分別從屏蔽/源極區(qū)域288A的通過溝槽230和232暴露的部分形成多晶硅間氧化物層298C?？蛇x地，氧化物層(未示出)可以在多晶硅間氧化物層298A-298C之上形成，以填充可能在多晶硅間氧化物層298A-298C周圍形成的任何“齒”或凹陷?？蛇x的氧化物層然后使用例如蝕刻技術(shù)蝕刻，以暴露電介質(zhì)層184在表面154 之上的部分以及電介質(zhì)層184與側(cè)壁230S₁和232S₂相鄰的部分。

仍然參照圖13、電介質(zhì)層184在表面154之上的部分使用例如反應(yīng)離子刻蝕去除。薄的高溫氧化物197在電介質(zhì)層182的暴露部分和氧化物層298C上形成。氧化物層197可以被稱為電介質(zhì)層，并且氧化物層197和氧化物層298C的組合可以被稱為復(fù)合柵極氧化物。

圖12A是沿著圖2的剖面線C-C獲取的半導(dǎo)體器件14的截面視圖。圖12A中示出了終止溝槽172A(即終止溝槽的部分172A)以及有源溝槽170A和170B。電介質(zhì)層182、184和186以及導(dǎo)電層188的部分188D在終止溝槽172A中形成。類似地，電介質(zhì)層182、184和186在溝槽170A和170B中形成。在處理之后，導(dǎo)電材料188A的子部分188A1保留在溝槽170A的底部部分，其中子部分188A1通過電介質(zhì)層182、184和186的部分與溝槽170A的側(cè)壁電隔離。此外、氧化物層197的部分197A1在子部分188A1上形成。導(dǎo)電材料200B的子部分200B1在溝槽170A中形成，其中子部分200B1與溝槽170A的側(cè)壁并且與導(dǎo)電材料188A的子部分188A1電隔離。因此，子部分188A1用作柵極屏蔽，并且子部分200B1用作柵極電極。

類似地，導(dǎo)電材料188A的子部分188A2保留在溝槽170B的底部部分，其中子部分188A2通過電介質(zhì)層182、184和186的部分與溝槽170B的側(cè)壁電隔離。此外，氧化物層197的部分197A2在子部分188A2上形成。導(dǎo)電材料200B的子部分200B2在溝槽170B中形成，其中子部分200B2與溝槽170B的側(cè)壁并且與導(dǎo)電材料188A的子部分188A2電隔離。因此，子部分188A2用作柵極屏蔽，并且子部分200B2用作柵極電極。

溝槽170A分別通過臺面結(jié)構(gòu)173A和173B與溝槽172A和170B橫向間隔開。溝槽170B橫向定位在臺面結(jié)構(gòu)173B和173C之間。臺面結(jié)構(gòu)173B和173C可以被稱為半導(dǎo)體器件12的體區(qū)域。

圖13A是沿著圖2的剖面線D-D獲取的半導(dǎo)體器件16的截面視圖。圖13A中示出了終止溝槽272A(即終止溝槽的部分272A)以及有源溝槽270A和270B。電介質(zhì)層182、184和186以及導(dǎo)電層288的部分288D在終止溝槽272A中形成。類似地，電介質(zhì)層182、184和186在溝槽270A 和270B中形成。在處理之后，導(dǎo)電材料288A的子部分288A1保留在溝槽270A的而底部部分中，其中子部分288A1通過電介質(zhì)層182、184和186的部分與溝槽270A的側(cè)壁電隔離。此外，氧化物層197的部分197A3形成在部分288A1上。導(dǎo)電材料200D的子部分200D1形成在溝槽270A中，其中子部分200D1與溝槽270A的側(cè)壁并且與導(dǎo)電材料288A的子部分288A1電隔離。因此，子部分288A1用作柵極屏蔽，并且子部分200D1用作柵極電極。

類似地，導(dǎo)電材料288A的子部分288A2保留在溝槽270B的底部部分中，其中子部分288A2通過電介質(zhì)層182、184和186的部分與溝槽270B的側(cè)壁電隔離。此外，氧化物層197的部分197A4在子部分288A2上形成。導(dǎo)電材料200D的子部分200D2在溝槽270B中形成，其中子部分200D2與溝槽270B的側(cè)壁并且與導(dǎo)電材料288A的子部分288A2電隔離。因此，子部分288A2用作柵極屏蔽，并且子部分200D2用作柵極電極。

溝槽270A分別通過臺面結(jié)構(gòu)273A和273B與溝槽272A和270B橫向間隔開。溝槽270B橫向定位在臺面結(jié)構(gòu)273B和273C之間。臺面結(jié)構(gòu)273B和273C可以被稱為半導(dǎo)體器件16的體區(qū)域。

仍然參照圖12、圖12A、圖13和圖13A，光致抗蝕劑層在復(fù)合柵極氧化物的暴露部分上圖案化，以形成具有掩蔽元件204和開口206的掩蔽結(jié)構(gòu)202，開口206暴露氧化物層197在臺面結(jié)構(gòu)271和273之上的部分并且暴露子部分200C和200D以及復(fù)合柵極氧化物的一部分。應(yīng)當(dāng)注意，掩蔽元件204不在溝槽270(即，溝槽270A和270B)之上形成。P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料被注入到臺面結(jié)構(gòu)271和273中，以分別形成摻雜區(qū)域208和210，并且在臺面結(jié)構(gòu)273A、273B和273C中形成摻雜區(qū)域208。作為例子，P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料可以例如是以從大約5x10¹³原子每平方厘米(atoms/cm²)到大約5x10¹⁴ atoms/cm²范圍內(nèi)的劑量并且以至少50千電子伏的能量注入的硼或銦。P型雜質(zhì)材料的濃度被增加，以調(diào)節(jié)保護(hù)性器件16的閾值電壓，使得在圖1中示出的III-N半導(dǎo)體器件14截止并且保持向保護(hù)性器件16施加的漏極電壓。

現(xiàn)在參照圖14、圖14A、圖15和圖15A，掩蔽結(jié)構(gòu)202被去除，并且光致抗蝕劑層在復(fù)合柵極氧化物的暴露部分之上圖案化，以形成具有掩蔽元件214和開口216的掩蔽結(jié)構(gòu)212，開口216暴露氧化物層197在臺面結(jié)構(gòu)171、173、271和273之上的部分、子部分200A和200B的部分以及復(fù)合柵極氧化物層的一部分。應(yīng)當(dāng)注意，掩蔽元件214不在溝槽170和溝槽270之上形成。P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料被注入到臺面結(jié)構(gòu)171、173、271和273中，以分別在臺面結(jié)構(gòu)171和173中形成摻雜區(qū)域209和211，以及分別在臺面結(jié)構(gòu)271和273中形成增強(qiáng)的摻雜區(qū)域208E和210E。此外、摻雜區(qū)域209形成在臺面結(jié)構(gòu)173A、173B和173C中，并且增強(qiáng)的摻雜區(qū)域208E形成在臺面結(jié)構(gòu)273A、273B和273C中。作為例子，P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料可以例如是以從大約5x10¹² atoms/cm²到大約5x10¹³ atoms/cm²的劑量并且以至少50千電子伏的能量注入的硼或銦。這一注入用作半導(dǎo)體器件12和16的體注入。

現(xiàn)在參照圖16和圖17，掩蔽結(jié)構(gòu)212被去除，并且光致抗蝕劑層在復(fù)合柵極氧化物的暴露部分之上圖案化，以形成具有掩蔽元件224和開口226的掩蔽結(jié)構(gòu)222，開口226暴露氧化物層197在臺面結(jié)構(gòu)175和177之上的部分和半導(dǎo)體器件12的屏蔽/源極區(qū)域188A以及暴露氧化物層197在臺面結(jié)構(gòu)273和275之上的部分和半導(dǎo)體器件16的屏蔽/源極區(qū)域288A的開口。N型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料被注入到臺面結(jié)構(gòu)175、177、275和277以及屏蔽/源極區(qū)域188A和288A中，以形成分別在臺面結(jié)構(gòu)175和177中的摻雜區(qū)域227A和227B、分別在臺面結(jié)構(gòu)275和277中的摻雜區(qū)域227C和227D、屏蔽/源極區(qū)域188A中的摻雜區(qū)域229A和229B以及在屏蔽/源極區(qū)域288A中的摻雜區(qū)域229C和229D。作為例子，N型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料可以例如是以從大約5x10¹⁴ atoms/cm²到大約5x10¹⁵ atoms/cm²范圍內(nèi)的劑量并且以至少50千電子伏的能量注入的磷或砷。這一注入用作半導(dǎo)體器件12和16兩者的源極/漏極注入。

現(xiàn)在參照圖18和圖19，掩蔽結(jié)構(gòu)222被去除，并且電介質(zhì)材料層240在氧化物197、晶體管12的柵極區(qū)域200A和200B以及晶體管16的柵極區(qū)域200C和200D上形成。根據(jù)實(shí)施例，電介質(zhì)層240的材料是具有厚度從大約到大約范圍內(nèi)的二氧化硅。電介質(zhì)層240可以通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積來形成。仍然參照圖18和圖19，光致抗蝕劑層在電介質(zhì)層240之上圖案化，以形成具有掩蔽元件244和開口246的掩蔽結(jié)構(gòu)242，開口246暴露電介質(zhì)層220在臺面結(jié)構(gòu)175之上的部分、晶體管12的摻雜區(qū)域229A和229B、晶體管12的柵極區(qū)域200A和200B、晶體管16的臺面結(jié)構(gòu)275和277、晶體管16的柵極區(qū)域200C和200D。

現(xiàn)在參照圖20和圖21，電介質(zhì)層240的暴露部分被去除，以形成開口240A、240C、240D、240E、240G、240H、240I、240J、240K和240L。開口240A延伸穿過摻雜區(qū)域227A并且進(jìn)入到臺面結(jié)構(gòu)175的一部分；開口240C延伸進(jìn)入到柵極區(qū)域200A中，開口240D延伸進(jìn)入到屏蔽/源極區(qū)域188A的部分102中，開口240E延伸進(jìn)入到柵極區(qū)域200B中，并且開口240G延伸穿過摻雜區(qū)域227B并且進(jìn)入到晶體管12的臺面結(jié)構(gòu)177的一部分中。開口240H延伸穿過摻雜區(qū)域227C并且進(jìn)入到臺面結(jié)構(gòu)275的一部分；開口240I延伸進(jìn)入到柵極區(qū)域200C中，開口240J延伸進(jìn)入到屏蔽/源極區(qū)域288A的一部分103中，開口240K延伸進(jìn)入到柵極區(qū)域200D中，開口240L延伸穿過摻雜區(qū)域227D并且進(jìn)入到晶體管12的臺面結(jié)構(gòu)277的一部分。掩蔽結(jié)構(gòu)242被去除。

P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料被注入到摻雜區(qū)域227A、227B、227C和227D中，以分別形成臺面結(jié)構(gòu)171、173、271和273中的摻雜區(qū)域141A、143A、241B和243B。作為例子，P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)可以是例如以從大約5x10₁₄atoms/cm²到大約5x10¹⁵ atoms/cm²范圍內(nèi)的劑量并且以至少50千電子伏的能量注入的硼或銦。

現(xiàn)在參照圖22和圖23，金屬化系統(tǒng)250在電介質(zhì)層240上形成，并且填充開口240A、240C、240D、240E、240G、240H、240I、240J、240K和240L。金屬化系統(tǒng)250的部分形成與臺面結(jié)構(gòu)175的接觸252A、與柵極區(qū)域220A的接觸252C、與屏蔽/源極區(qū)域188A的接觸252D、與柵極區(qū)域220B的接觸252E、與臺面結(jié)構(gòu)177的接觸252G、與臺面結(jié)構(gòu)275的接觸252H、與柵極區(qū)域200C的接觸252I、與屏蔽/源極區(qū)域288A 的接觸252J、與柵極區(qū)域200D的接觸252K和與臺面結(jié)構(gòu)277的接觸252J。接觸252C、252E、252I和252K可以被稱為柵極接觸。用于金屬化系統(tǒng)250的合適材料包括銅、鋁等等。應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚起見，金屬化系統(tǒng)250被示為單層導(dǎo)電材料。然而，金屬化系統(tǒng)250可以包括多個導(dǎo)電層。例如、金屬化系統(tǒng)250可以包括，沉積在電介質(zhì)層240之上并且在分別通過開口240A-240J暴露的以下各項(xiàng)上的難熔金屬層(未示出)：臺面結(jié)構(gòu)175的部分、屏蔽/源極區(qū)域188A的摻雜區(qū)域229A、屏蔽/源極區(qū)域188A、屏蔽/源極區(qū)域188A的摻雜區(qū)域229B、臺面結(jié)構(gòu)177、臺面結(jié)構(gòu)275、屏蔽/源極區(qū)域288A的摻雜區(qū)域229C、屏蔽/源極區(qū)域288A、屏蔽/源極區(qū)域288A的摻雜區(qū)域229D和臺面結(jié)構(gòu)277。作為例子，難熔金屬是具有厚度在從大約到大約范圍內(nèi)的鈦。執(zhí)行快速熱退火，其中難熔金屬被加熱到從大約500℃到大約700℃范圍內(nèi)的溫度。熱處理使得鈦與硅反應(yīng)，以在鈦與硅或多晶硅接觸的所有區(qū)域中形成鈦硅化物?？商娲?，難熔金屬可以是鈦氮化物、鎢、鈷等等。通過快速熱退火形成的硅化物用作阻擋層。

阻擋金屬可以在電介質(zhì)層240之上并且在通過開口240A-240J暴露的臺面結(jié)構(gòu)175的暴露部分、屏蔽/源極區(qū)域188A的摻雜區(qū)域229A、屏蔽/源極區(qū)域188A、屏蔽/源極區(qū)域188A的摻雜區(qū)域229B、臺面結(jié)構(gòu)177、臺面結(jié)構(gòu)275、屏蔽/源極區(qū)域288A的摻雜區(qū)域229C、屏蔽/源極區(qū)域288A、屏蔽/源極區(qū)域288A的摻雜區(qū)域229D和臺面結(jié)構(gòu)277上形成。應(yīng)當(dāng)注意，阻擋金屬可以包括多個金屬層。鋁銅(AlCu)層在阻擋金屬層之上形成。作為例子，鋁銅層被濺射到阻擋金屬層上，并且具有從大約1微米(μm)到大約4μm范圍內(nèi)的厚度。可替代地，在阻擋金屬層之上的層等可以是鋁、鋁銅硅、鋁硅等等。光致抗蝕劑層在金屬化系統(tǒng)250之上圖案化，以形成具有掩蔽元件262和開口264的掩蔽結(jié)構(gòu)260，其中開口264暴露金屬化系統(tǒng)250的部分。

現(xiàn)在參照圖24和圖25，金屬化系統(tǒng)250的未被掩蔽元件244保護(hù)的部分(即金屬化系統(tǒng)250通過開口246暴露的部分)使用例如反應(yīng)離子刻蝕去除。金屬化系統(tǒng)250保留的部分形成用于晶體管12的導(dǎo)電互連280A、280C、280D、280E和280G以及用于晶體管16的互連280H、280J和280K。

圖26是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體部件300的頂視圖。圖26中示出的頂視圖可以被稱為版圖。圖26中示出了晶體管的版圖，該晶體管諸如例如被構(gòu)造用于在級聯(lián)器件中使用的晶體管12和被構(gòu)造用于用作鉗位器件的晶體管16。晶體管12可以被稱為級聯(lián)器件，并且包括在源極焊盤104A和104B之間的屏蔽饋線102、柵極焊盤108、圍繞源極焊盤104A和104B的柵極饋線106、源極饋線302以及圍繞屏蔽饋線102、源極焊盤104A和104B、柵極焊盤108、柵極饋線106及源極饋線302的漏極環(huán)110。此外、級聯(lián)器件12包括被構(gòu)造用于包含器件12的部分的有源溝槽170以及被構(gòu)造用于用作終止結(jié)構(gòu)的終止溝槽172和174。

鉗位器件16包括在源極區(qū)域105A和105B之間形成的屏蔽區(qū)域10以及圍繞屏蔽區(qū)域103及源極區(qū)域105A和105B的漏極環(huán)110。此外、鉗位器件16包括有源溝槽270以及終止溝槽272和274。屏蔽區(qū)域103，源極區(qū)域105A和105B、漏極環(huán)110、有源溝槽270以及終止溝槽272和274參照圖13、圖15、圖17、圖19、圖21、圖23和圖25進(jìn)行描述。圖26還圖示了將晶體管16的柵極電極電連接至漏極環(huán)110的互連280H和280K?；ミB280H和280K參照圖28進(jìn)一步描述。

圖27和圖28分別是沿著圖26的剖面線E-E和F-F獲取的截面視圖。半導(dǎo)體部件300類似于半導(dǎo)體部件10，除了半導(dǎo)體部件300包括附加的接觸之外。更具體而言，半導(dǎo)體部件300包括與摻雜區(qū)域229A和屏蔽/源極區(qū)域188A接觸的互連280B和與摻雜區(qū)域229B和屏蔽/源極區(qū)域188A接觸的互連280F。此外，互連280H被形成為將漏極環(huán)110耦合到柵極電極200C，并且互連280K被形成為將漏極環(huán)110耦合到柵極電極200D。

盡管本文已經(jīng)描述了某些優(yōu)選實(shí)施例和方法，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很清楚可以從前述公開做出對這種實(shí)施例和方法的各種修改和變更而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。旨在使得本實(shí)用新型僅被所附權(quán)利要求以及適用的法律的規(guī)則和原理所要求的程度所限制。

本申請是由Balaji Padmanabhan等人于2015年7月24日遞交的題為“SEMOCONDUCTOR COMPONENT AND METHOD OF MANUFACTURE”的臨時專利申請62/196,658的非臨時申請，該臨時申請通過引用全部并入本申請，并且要求其優(yōu)先權(quán)以用于本文聲明的共同主題。