0，210)电绝缘。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一栅极电介质(131，231)具有第一厚度，而所述第二栅极电介质(132，232)具有第二厚度，其中所述第二厚度大于所述第一厚度。3.如权利要求2所述的半导体器件，其中所述第一栅极电介质(131，231)的所述第一厚度在3 nm和15 nm之间，且特别是在4 nm和7 nm之间，且其中所述第二栅极电介质(132，232)的所述第二厚度在10 nm和80 nm之间。4.如权利要求1到3中的任一项所述的半导体器件，其中所述第一场效应结构(151，251)包括场电极(136，236)和布置在所述半导体衬底(110，210)和所述场电极(136，236)之间的场氧化物(133，233)，其中所述第一场效应结构(151，251)的所述场氧化物(133，233)比所述第一栅极电介质(131，231)厚。5.如权利要求1到4中的任一项所述的半导体器件，其中所述第二场效应结构(152，252)包括场电极(136，236)和布置在所述半导体衬底(110，210)和所述场电极(136，236)之间的场氧化物(133，233)，其中所述第二场效应结构(152，252)的所述场氧化物(133，233)比所述第二栅极电介质(131，231)厚。6.如权利要求1到5中的任一项所述的半导体器件，其中所述第一和第二场效应结构(351，252)中的每一个包括在所述半导体衬底(210)中形成的p掺杂主体区(222)和η掺杂源极区(221)，其中所述第一和第二栅电极(241，242)中的每一个与所述相应的主体区(222)和源极区(221)电绝缘。7.如权利要求1到5中的任一项所述的半导体器件， 其中所述第一场效应结构(151，251)是包括在所述半导体衬底(I 10，210)中形成的P掺杂主体区(122，222)和η掺杂源极区(121，221)的MOS栅控二极管，其中所述第一栅电极(141，241)与所述半导体衬底(110，210)的所述源极区(121，221)欧姆接触，以及其中所述第二场效应结构(152，252)是包括在所述半导体衬底(110，210)中形成的P掺杂主体区(122，222)和η掺杂源极区(121，221)的场效应晶体管，其中所述第二栅电极(142，242)与所述第二场效应结构(152，252)的所述主体区(122，222)和所述源极区(121，221)电绝缘。8.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括: 提供具有第一侧面(111，211)的半导体衬底(110，210); 形成在第一场效应结构(151，251)的第一栅极电介质(131，231)上并与所述第一栅极电介质(131，231)接触的第一栅电极(141，241)，其中所述第一栅极电介质(131，231)被布置在所述第一栅电极(141，241)和所述半导体衬底(110，210)之间，且其中所述第一栅电极(141，241)由多晶半导体材料组成；以及 形成在第二场效应结构(152，252)的第二栅极电介质(132，232)上并与所述第二栅极电介质(132，232)接触的第二栅电极(142，242)，其中所述第二栅极电介质(132，232)被布置在所述第二栅电极(142，242)和所述半导体衬底(110，210)之间，其中所述第二栅电极(142，242)由金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成，且其中所述第二栅电极(142，242)与所述半导体衬底(110，210)电绝缘。9.如权利要求8所述的方法，还包括形成具有第一厚度的所述第一栅极电介质(131，231)和形成具有第二厚度的所述第二栅极电介质(132，232)，其中所述第二厚度大于所述第一厚度。10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述第一栅极电介质(131，231)通过与用于形成所述第二栅极电介质(132，232)的热氧化工艺不同的热氧化工艺来形成。11.如权利要求8到10中的任一项所述的方法，还包括: 在所述半导体衬底(110)的所述第一侧面(111)处形成在所述第一场效应结构(151)的所述半导体衬底(110)中的第一沟槽(114)和在所述第二场效应结构(152)的所述半导体衬底(110)中的第二沟槽(115)，其中所述第一沟槽(114)具有在横向方向上的第一宽度，而所述第二沟槽(115)具有在横向方向上的第二宽度，所述第二宽度比所述第一宽度大； 形成至少在所述第一沟槽(114)中的所述第一栅极电介质(131); 将多晶半导体材料的多晶层(140)沉积在所述第一和第二沟槽(114，115)中； 各向同性蚀刻所述多晶层(140)以从所述第二沟槽(114)移除所述多晶层(140)，同时将所述多晶层(140)留在所述第一沟槽(114)中，其中保留在所述第一沟槽(114)中的所述多晶层(140 )形成所述第一栅电极(141); 形成至少在所述第二沟槽(115)中的所述第二栅极电介质(132);以及将包括金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠中的至少一个及其组合的金属材料沉积到所述第二沟槽(115)中以形成在所述第二沟槽(115)中的所述第二栅电极(142)。12.如权利要求11所述的方法，其中所述多晶层(140)具有大于所述第一沟槽(114)的所述第一宽度的一半且小于所述第二沟槽(115)的所述第二宽度的一半的厚度。13.如权利要求11或12所述的方法，其中在沉积所述多晶层(140)之前在所述第一和第二沟槽(114，115)中形成所述第一栅极电介质(131)，其中所述方法还包括: 在各向同性蚀刻所述多晶层(140)之后和在形成所述第二栅极电介质(132)之前从所述第二沟槽(115 )移除所述第一栅极电介质(131)。14.如权利要求8到10中的任一项所述的方法，还包括: 形成在所述半导体衬底(210，410)的所述第一侧面(211，411)上的所述第一栅极电介质(231，431); 将多晶半导体材料的多晶层(240，440)沉积在所述第一栅极电介质(231，431)上； 形成在所述多晶层(240，440)上的掩模(271，472)以覆盖所述多晶层(240，440)的一部分; 使用所述掩模(271，472)作为蚀刻掩模来蚀刻所述多晶层(240，440)以从未被所述掩模(271，472)覆盖的区移除所述多晶层(240，440)，其中保留在所述第一栅极电介质(231，431)上的所述多晶层(240，440)的所述部分形成所述第一栅电极(241，441); 形成在所述半导体衬底(210，410)的所述第一侧面(211，411)上的所述第二栅极电介质(232，432);以及 将包括金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合的金属材料(448)沉积在所述第二栅极电介质(232，432)上以形成所述第二栅电极(242，442)。15.如权利要求14所述的方法，还包括: 将含金属层(448)沉积在所述第二栅电极(442)上，其中所述含金属层(448)包括金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合； 在所述含金属层(448)上形成掩模(473);以及 使用所述掩模(473)作为蚀刻掩模来蚀刻所述含金属层(448)以形成所述第二栅电极(442)016.如权利要求8到10中的任一项所述的方法，其中形成所述第一和第二栅电极(241，242)包括: 在所述半导体衬底(210)的所述第一侧面(211)处形成在所述第一场效应结构(251)的所述半导体衬底(210)中的第一沟槽(214)和在所述第二场效应结构(252)的所述半导体衬底(210)中的第二沟槽(215); 形成至少在所述第一沟槽(214)中的所述第一栅极电介质(231); 将多晶半导体材料的多晶层(240)至少沉积在所述第一和第二沟槽(214，215)中； 形成在所述多晶层(240)上的掩模(271)以覆盖在所述第一沟槽(214)中的所述多晶层(240)，同时让在所述第二沟槽(215)中的所述多晶层(240)未被覆盖； 使用所述掩模(271)作为蚀刻掩模来蚀刻所述多晶层(240)以从所述第二沟槽(214)移除所述多晶层，其中保留在所述第一沟槽(214)中的所述多晶层(240)的所述部分形成所述第一栅电极(241); 形成至少在所述第二沟槽(215)中的所述第二栅极电介质(232);以及 将包括金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成的金属材料沉积在所述第二沟槽(215)中以形成在第二沟槽(215)中的所述第二栅电极(242)。17.如权利要求18所述的方法，其中在沉积所述多晶层(240)之前在所述第一和第二沟槽(114，115)中形成所述第一栅极电介质(231)，其中所述方法还包括: 在各向异性蚀刻所述多晶层(240)之后和在形成所述第二栅极电介质(232)之前使用所述掩模(271)和所蚀刻的多晶层(240)的至少一个作为蚀刻掩模来移除所述第一栅极电介质(231)。18.如权利要求8到17中的任一项所述的方法，还包括: 形成在所述第一和第二场效应结构(151，152，251，252)中的每一个的所述半导体衬底(110，210)中的相应的P掺杂主体区(122，222);以及 形成在所述第一和第二场效应结构(151，152，251，252)中的每一个的所述半导体衬底(110，210)中的相应的η掺杂源极区(121，221)。19.如权利要求18所述的方法，还包括: 形成在所述第一栅电极(141，241)和所述第一场效应结构(151，251)的所述η掺杂源极区(121，221)之间的电连接。
【专利摘要】本发明涉及具有场效应结构的半导体器件及制造其的方法。半导体器件包括半导体衬底（110）、集成在半导体衬底（110）中的至少第一场效应结构（151）和集成在半导体衬底（110）中的至少第二场效应结构（152）。第一场效应结构（151）包括由多晶半导体材料组成的第一栅电极（141）。第二场效应结构（152）包括由金属、金属合金、金属层堆叠、金属合金层堆叠之一及其组合组成的第二栅电极（142）。
【IPC分类】H01L21/8249, H01L27/06, H01L27/088, H01L21/8234
【公开号】CN105336735
【申请号】CN201510473291
【发明人】W.里格
【申请人】英飞凌科技奥地利有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年8月5日
【公告号】DE102014111140A1, US20160043000