部分680，用于将第一接触塞子670与第二接触塞子690电连接。第一接触塞子670延伸经过第二隔离层400并且第二接触塞子690延伸经过第一隔离层200和第二隔离层400。在桥接部分680上形成第三电介质层430，其中氧化物/氮化物间隔部435被形成在桥接部分680的边沿部分处以将桥接部分680与栅极接触区域500电绝缘。在图3D的实施例中，第二隔离层400仅包含第一电介质层410和第三电介质层430。然而，第二隔离层400可以包括多个电介质层。此外，在图3A到图3D中示出的所有特征在没有明确排除的情况下可以被组合。特别地，电接触结构600的不同结构可以与半导体阱区140的存在或不存在组合。进一步，在所有实施例中，第一隔离层200可以是栅极电介质或场电介质。
[0048]图4A是包括布置在栅极接触区域500与半导体基体100之间的重叠区域中的晶体管单元900的半导体器件10的部分的横截面视图。如能够从图4A看到的，第一和第二静电放电保护结构310、320被形成在为栅极电介质的第一隔离层200上。图4A的电接触结构600包括接触塞子610，该接触塞子610具有与图3A的电接触结构600的接触塞子610的结构类似的结构。在栅极垫530与半导体基体100之间的重叠区域中，晶体管单元900被形成。晶体管单元900中的每个包括在第一隔离层上形成的栅极电极330、与半导体基体100的第一表面101接触并且延伸到半导体基体100中的源极区段150、以及其中源极区段150被嵌入的基体区段160。源极区段150具有第一导电类型并且基体区段160具有第二导电类型。而且，第一导电类型的漏极区110被提供在半导体基体100的第二表面102处。漂移区120被形成在漏极区110与基体区段160之间并且具有第一导电类型。在超级结器件的情况下，第一导电类型和第二导电类型的柱状物或泡状物能够被实施均在半导体阱区140和有源晶体管单元场下面。而且，第二导电类型的柱状物或泡状物能够与半导体阱区140重叠。
[0049]在实施例中，栅极电极330与第一和第二静电放电保护结构310、320同时形成并且可以是多晶硅层300的部分。电接触结构600的接触塞子610可以被电耦合到源极接触区域700。源极接触塞子730可以电耦合源极区段150到源极接触区域700。
[0050]栅极接触区域500与第一静电放电保护结构310之间的重叠区域的宽度可以在10Mm到200 Mm的范围内或在20 Mm到100 Mm的范围内。
[0051 ] 依据实施例，如在图3A、3C、3D、4A和4B中示出的栅极垫500下面的第一静电放电保护结构310也可以沿着横向方向被折叠，从而从第一端子312延伸到第二端子314。特别地，第一静电放电保护结构310可以被镜像或堆叠，以便提高栅极垫500下面的二极管宽度。
[0052]栅极接触区域500或栅极垫530与晶体管单元900之间的重叠区域的宽度可以在50 Mm到1000 Mm的范围内。
[0053]图4B是依据另一个实施例的包括布置在栅极接触区域500与半导体基体100之间的重叠区域中的晶体管单元900的半导体器件10的部分的横截面视图。图4B的实施例不同于如在图4A中示出的实施例在于:电接触结构600包括接触塞子655，其延伸经过第二隔离层400和第一隔离层200同时被电耦合到包含第一静电放电保护结构310的第二端子314的多晶硅层300的顶表面。此外，半导体区130被嵌入在半导体阱区140中。
[0054]尽管在本文中已图解和描述了特定实施例，对于本领域的普通技术人员来说将理解的是，在没有脱离本发明的范围的情况下，多种的替代和/或等价的实施方式可以代替示出和描述的特定实施例。本申请旨在覆盖在本文中讨论的特定实施例的任何适配或变化。因此，旨在本发明仅受权利要求书及其等效物限制。
【主权项】
1.一种半导体器件，包括: 半导体基体，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面， 所述半导体基体的第一表面上的第一隔离层， 所述第一隔离层上的第一静电放电保护结构，所述第一静电放电保护结构具有第一端子和第二端子， 所述静电放电保护结构上的第二隔离层， 第二隔离层上的栅极接触区域，所述栅极接触区域被电耦合到所述第一静电放电保护结构的第一端子，以及 电接触结构，被布置在所述栅极接触区域与所述半导体基体之间的重叠区域中，所述电接触结构被电耦合到所述第一静电放电保护结构的第二端子并且与所述栅极接触区域电隔离。2.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构包含至少一个多晶娃二极管。3.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构包含第一隔离层上的多晶硅层，该多晶硅层具有沿着横向方向交替布置的相对导电类型的第一区和第二区。4.权利要求3的所述半导体器件，其中第一区和第二区中的每个包括第一导电类型的第一掺杂剂，并且第二区进一步包括过补偿第一掺杂剂的第二导电类型的第二掺杂剂。5.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构的面积大于5000Mm2，并且其中所述第一静电放电保护结构被适配成通过耗散由栅极接触区域与源极接触区域之间的静电放电事件引起的能量来保护栅极和源极之间的栅极电介质免于损坏。6.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构被布置在栅极接触区域与第一隔离层之间的重叠区域中。7.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构的至少25%被布置在栅极接触区域与第一隔离层之间的重叠区域中。8.权利要求1的所述半导体器件，其中所述栅极接触区域包含栅极垫。9.权利要求8的所述半导体器件，其中所述电接触结构的至少部分被布置在栅极垫与半导体基体之间的重叠区域中。10.权利要求1的所述半导体器件，进一步包括包含栅极接触区域的仅单个金属布线层O11.权利要求1的所述半导体器件，进一步包括 所述第二隔离层上的源极接触区域，所述源极接触区域被电耦合到所述电接触结构。12.权利要求1的所述半导体器件，进一步包括 所述第二隔离层上的源极接触区域，以及 第二静电放电保护结构，具有电耦合到栅极接触区域的第一端子和电耦合到源极接触区域的第二端子。13.权利要求12的所述半导体器件，其中所述第二静电放电保护结构的第二端子被布置在源极接触区域与半导体基体之间的重叠区域中。14.权利要求12的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构和所述第二静电放电保护结构共同具有第一端子。15.权利要求12的所述半导体器件，其中所述第一静电放电保护结构和所述第二静电放电保护结构是二极管链，所述二极管链被并联电连接并且具有相同数目的二极管。16.权利要求1的所述半导体器件，其中所述电接触结构被电耦合到半导体基体内的半导体区，所述半导体区被电耦合到源极接触区域。17.权利要求16的所述半导体器件，其中所述电接触结构沿着垂直方向从所述第一静电放电保护结构的第二端子延伸经过第一隔离层到所述半导体区。18.权利要求1的所述半导体器件，其中所述第一隔离层是栅极电介质。19.权利要求1的所述半导体器件，进一步包括在栅极接触区域与半导体基体的第二表面之间形成的晶体管单元。20.权利要求1的所述半导体器件，其中所述半导体器件是由如下组成的组中的至少一个:场效应晶体管、超级结晶体管、绝缘栅双极晶体管和沟槽场效应晶体管。21.权利要求1的所述半导体器件，其中所述电接触结构和栅极接触区域具有相同的导电材料。
【专利摘要】本发明涉及具有静电放电保护结构的半导体器件。一种半导体器件包括半导体基体，该半导体基体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。半导体器件进一步包含半导体基体的第一表面上的第一隔离层和第一隔离层上的第一静电放电保护结构。第一静电放电保护结构具有第一端子和第二端子。第二隔离层被提供在静电放电保护结构上。第二隔离层上的栅极接触区域被电耦合到第一静电放电保护结构的第一端子。电接触结构被布置在栅极接触区域与半导体基体之间的重叠区域中。电接触结构被电耦合到第一静电放电保护结构的第二端子并且与栅极接触区域电隔离。
【IPC分类】H01L27/02, H01L23/60
【公开号】CN104979342
【申请号】CN201510174790
【发明人】T.贝特拉姆斯, F.希尔勒, A.毛德, M.施密特, A.蒂尔克, J.魏尔斯
【申请人】英飞凌科技德累斯顿有限责任公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月14日
【公告号】DE102015105638A1, US20150294966