在深沟槽的情形中的埋入层506下方)中的情况下以约O度的扭转角植入掺杂剂538，此归因于低的长度:宽度比率。替代地，可以约45度的扭转角植入掺杂剂，此在半导体装置500中的其它深沟槽结构被同时植入的情况下可为有利的。
[0040]图6是含有埋入层及具有到埋入层的自对准沉块的深沟槽结构的替代半导体装置的横截面。半导体装置600形成于衬底602中，衬底602包括半导体材料的P型基底半导体层604、半导体材料的η型埋入层606及延伸到衬底602的顶部表面610的P型上部半导体层608。P型基底半导体层604可为具有5ohm-cm到lOohm-cm的电阻率的外延半导体层。P型上部半导体层608也可为具有5ohm_cm到lOohm-cm的电阻率的外延半导体层。η型埋入层606可包含跨越基底半导体层604与上部半导体层608之间的边界、延伸到基底半导体层604中至少一微米且延伸到上部半导体层608中至少一微米的主要层652。11型埋入层606还可包含安置于基底半导体层604中的在主要层652下方延伸至少2微米的轻掺杂层654。11型埋入层606可如与本申请案同时提出申请且以引用的方式并入本文中的具有专利申请案序列号xx/xxx,XXX、代理人案号T1-72683的共同让与的专利申请案中所描述而形成。
[0041 ] 一或多个深沟槽结构614安置于衬底602中，在埋入层606下方延伸到基底半导体层604中。深沟槽结构614包含接触衬底602的电介质衬里616。深沟槽结构614包含在电介质衬里616上的导电沟槽填充材料618。在当前实例中，在深沟槽结构614的底部656处移除电介质衬里616且沟槽填充材料618延伸到衬底602，从而形成经由P型接触区658的到衬底602的电连接。接触区658及在每一深沟槽结构614的底部656处移除电介质衬里616的方法可如与本申请案同时提出申请且以引用的方式并入本文中的具有专利申请案序列号xx/xxx，XXX、代理人案号T1-73743的共同让与的专利申请案中所描述而完成。
[0042]在当前实例中，沟槽填充材料618包含安置于电介质衬里616上、延伸到深沟槽结构614的底部656的第一多晶娃层660及安置于第一多晶娃层660上的第二多晶娃层662。掺杂剂以至少I X 118Cnf3的平均掺杂密度分布于第一多晶硅层660及第二多晶硅层662中。沟槽填充材料618可如与本申请案同时提出申请且以引用的方式并入本文中的具有专利申请案序列号xx/xxx ,XXX、代理人案号T1-72572的共同让与的专利申请案中所描述而形成。
[0043]N型自对准沉块622安置于上部半导体层608中，邻接深沟槽结构614且延伸到埋入层606ο自对准沉块622提供到埋入层606的电连接。自对准沉块622可如本文中的实例中的任一者中所描述而形成。
[0044]尽管上文已描述本发明的各种实施例，但应理解，所述实施例仅通过实例而非限制的方式呈现。可在不背离本发明的精神或范围的情况下，根据本文中的揭示内容对所揭示实施例做出众多改变。因此，本发明的广度及范围不应受上文所描述的实施例中的任一者限制。而是，本发明的范围应根据所附权利要求书及其等效形式来定义。
【主权项】
1.一种半导体装置，其包括: 衬底，其包括半导体材料； 所述衬底中的埋入层，所述埋入层具有第一导电类型，其中所述埋入层的顶部表面在所述衬底的顶部表面下方至少2微米； 所述衬底中的深沟槽结构，邻接所述埋入层且在所述埋入层的底部表面下方延伸，所述深沟槽结构为小于4微米宽，包括接触所述衬底的电介质衬里;及 自对准沉块，其具有所述第一导电类型，安置于所述衬底中且邻接所述深沟槽结构，向下延伸到所述埋入层，且从所述深沟槽结构横向地延伸达小于2.5微米的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述埋入层为η型且所述自对准沉块包含磷掺杂剂。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述埋入层为η型且所述自对准沉块包含砷掺杂剂。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述埋入层为局部的且所述深沟槽结构环绕所述埋入层。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述埋入层延伸跨越所述半导体装置。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述深沟槽结构具有小于2:1的横向长度:宽度比率。7.一种形成半导体装置的方法，其包括以下步骤: 提供包括半导体材料的衬底； 在所述衬底中形成埋入层使得所述埋入层具有第一导电类型且所述埋入层的顶部表面在所述衬底的顶部表面下方至少2微米； 在所述衬底中形成向下延伸到所述埋入层的小于6微米宽的部分深沟槽，使得所述部分深沟槽不在所述埋入层的底部表面下方延伸； 沿着所述部分深沟槽的侧壁将掺杂剂植入到所述衬底中以形成向下延伸到所述埋入层的沉块植入层，所述沉块植入层具有所述第一导电类型； 从所述衬底移除材料以便使所述部分深沟槽在所述埋入层的所述底部表面下方延伸以形成深沟槽； 在所述深沟槽中在所述深沟槽的侧壁上形成接触所述衬底的电介质衬里;及激活所述沉块植入层中的所述掺杂剂以形成自对准沉块，所述自对准沉块具有所述第一导电类型，安置于所述衬底中且邻接所述深沟槽结构，向下延伸到所述埋入层，且从所述深沟槽结构横向地延伸达小于2.5微米的厚度。8.根据权利要求7所述的方法，其中: 所述埋入层为η型;且 经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂包含磷。9.根据权利要求7所述的方法，其包括在植入所述掺杂剂之前在所述部分深沟槽的侧壁上形成垫氧化物层，且其中: 所述埋入层为η型;且 所述掺杂剂包含砷。10.根据权利要求7所述的方法，其中经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂是以大于10度的倾斜角植入的。11.根据权利要求7所述的方法，其中经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂是以约45度的扭转角植入的。12.根据权利要求7所述的方法，其包括在形成所述深沟槽之前将所述衬底退火以激活经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂。13.根据权利要求7所述的方法，其中经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂具有I X 115Cnf2到2 X 116Cnf2的总剂量。14.一种形成半导体装置的方法，其包括以下步骤: 提供包括半导体材料的衬底； 在所述衬底中形成埋入层使得所述埋入层具有第一导电类型且所述埋入层的顶部表面在所述衬底的顶部表面下方至少2微米； 在所述衬底中形成在所述埋入层的底部表面下方延伸的小于6微米宽的深沟槽； 沿着所述深沟槽的侧壁以大于10度的倾斜角将掺杂剂植入到所述衬底中以形成向下延伸到所述埋入层的沉块植入层，所述沉块植入层具有所述第一导电类型； 在所述深沟槽中在所述深沟槽的侧壁上形成接触所述衬底的电介质衬里;及激活所述沉块植入层中的所述掺杂剂以形成自对准沉块，所述自对准沉块具有所述第一导电类型，安置于所述衬底中且邻接所述深沟槽结构，向下延伸到所述埋入层，且从所述深沟槽结构横向地延伸达小于2.5微米的厚度。15.根据权利要求14所述的方法，其中: 所述埋入层为η型;且 经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂包含磷。16.根据权利要求14所述的方法，其包括在植入所述掺杂剂之前在部分深沟槽的侧壁上形成垫氧化物层，且其中: 所述埋入层为η型;且 所述掺杂剂包含砷。17.根据权利要求14所述的方法，其中经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂是以约45度的扭转角植入的。18.根据权利要求14所述的方法，其包括在形成所述深沟槽之前将所述衬底退火以激活经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂。19.根据权利要求14所述的方法，其中经植入以形成所述沉块植入层的所述掺杂剂具有I X 115Cnf2到2 X 116Cnf2的总剂量。
【专利摘要】本申请案涉及一种具有自对准沉块的深沟槽。具有埋入层(106)的半导体装置(100)具有邻接所述埋入层(106)的深沟槽结构(114)及沿着所述深沟槽结构(114)的侧壁的自对准沉块(122)。所述半导体装置(100)可通过形成深沟槽的向下到所述埋入层(106)的一部分，且沿着所述深沟槽的侧壁将掺杂剂植入到所述半导体装置(100)的衬底(102)中并随后形成所述深沟槽的在所述埋入层(106)下方延伸的其余部分而形成。替代地，所述半导体装置(100)可通过形成所述深沟槽以在所述埋入层(106)下方延伸，且随后沿着所述深沟槽的侧壁将掺杂剂植入到所述半导体装置(100)的所述衬底(102)中而形成。
【IPC分类】H01L29/423, H01L21/28, H01L29/06
【公开号】CN105633126
【申请号】CN201510810635
【发明人】萨米尔·P·佩恩达尔卡尔, 胡炳华, 阿巴斯·阿里, 亨利·利茨曼·爱德华兹, 约翰·P·埃尔代利亚茨, 布里顿·罗宾斯, 贾维斯·本杰明·雅各布斯
【申请人】德州仪器公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月20日