，諸如高摻雜的η型或P型多晶硅、TiN、諸如TaSi2、TiSi2, PtSi^ffSi2, MoSi之類的導電硅化物或者諸如A1C、NiC, MoC, TiC, PtC, WC之類的導電碳化物等。金屬化結構還可以包括例如那些材料的堆疊的不同導電材料。
[0026]在本說明書的上下文中，術語“歐姆接觸”、“電阻性電接觸”和“電阻性電連接”旨在描述:至少在沒有電壓或者只有低的測試電壓被施加到和/或穿過半導體器件時，在半導體器件的相應單元或部分之間存在歐姆電流路徑。同樣地，術語“低歐姆接觸”、“低電阻性電接觸”和“低電阻性電連接”旨在描述:至少在沒有電壓被施加到和/或穿過半導體器件時，在半導體器件的相應單元或部分之間存在低電阻性歐姆電流路徑。在本說明書內，術語“低歐姆接觸”、“低電阻性電接觸”、“電耦合”和“低電阻性電連接”作為同義詞使用。
[0027]在本說明書的上下文中，術語“可耗盡區域”和“可耗盡區”旨在描述如下事實:在通過施加的高于給定閾值的反向電壓的半導體部件的斷開狀態期間，對應半導體區域或對應半導體區基本上完全耗盡(基本上沒有自由電荷載流子)。出于這一目的，據此設置可耗盡區域的摻雜電荷，并且在一個或多個實施例中，可耗盡區域是弱摻雜區域。在斷開狀態中，可耗盡區域形成還被稱為空間電荷區域的耗盡區域(通常連續的耗盡區)，借此可以阻止連接到半導體本體的兩個電極或金屬化結構之間的電流流動。
[0028]在本說明書的上下文中，術語“半導體臺面(mesa) ”旨在描述通常從共同半導體襯底或共同半導體層延伸到(或者至少限定)半導體本體或晶片的主表面并且彼此間隔開的若干半導體部分或區之一。通常，在大致正交于主表面的豎直截面中，半導體臺面被布置在從主表面延伸到半導體本體或晶片中的兩個毗鄰的溝槽之間。溝槽可以是大致豎直(豎直溝槽)的，即在豎直截面中，溝槽和半導體臺面的側壁分別可以大致正交于主表面。在豎直截面中，溝槽和半導體臺面的兩個側壁分別還可以是錐形的。術語“半導體臺面”、“臺面區域”和“臺面”在本說明書內作為同義詞使用。在以下內容中，溝槽和半導體臺面的兩個側壁分別還可以被稱為第一側壁和第二側壁。
[0029]典型地，半導體器件包括通過溝槽彼此間隔開的多個半導體臺面，并且包括彼此形成pn結的相反導電類型的至少兩個半導體區域。更典型地，每個半導體臺面包括布置在彼此下方并且在豎直截面中延伸在(或者至少延伸到)第一側壁和第二側壁之間的兩個pn結(第一 pn結和第二 pn結)。溝槽可以至少在有源區域中包括延伸在相應第一和第二壁之間的底壁。溝槽通常還包括通過在側壁處形成柵極電介質區域的相應電介質層與共同襯底和毗鄰的臺面區域絕緣的導電柵極電極。據此，形成FET結構，其在以下內容中還被稱為MesaFET結構。同樣地，具有這樣的MesaFET結構的豎直半導體器件還被稱為MesaFET，分別例如 MesaMOSFET 和 MesalGBT。
[0030]在從上方觀察時，功率MesaFET的有源區域的單位單元在水平截面中可以包括溝槽柵極電極和兩個鄰接臺面的相應部分。在這些實施例中，溝槽柵極電極、臺面和單位單元可以形成相應的一維柵格(lattice)。
[0031]備選地，在溝槽柵極電極形成二維柵格(例如以棋盤的形式)時，在從上方觀察時，MesaFET的有源區域的單位單元在水平截面中可以包括溝槽柵極電極和臺面的周圍部分。
[0032]如在本說明書中使用的術語“功率半導體器件”旨在描述在單個芯片上的具有高電壓和/或高電流開關能力的半導體器件。換言之，功率半導體器件旨在用于典型地在安培范圍內的高電流和/或典型地高于約30° V、更典型地高于約100V、甚至更典型地高于約400V的高電壓。
[0033]如在本說明書中使用的術語“邊緣端接結構”旨在描述提供過渡區域的結構，在過渡區域中半導體器件的有源區域周圍的高電場逐漸變成在器件邊緣處或靠近器件邊緣的電勢，和/或在諸如地線之類的參考電勢與例如在半導體器件的邊緣和/或后側處的高電壓之間。例如，通過跨端接區域散布電場線，邊緣端接結構可以降低整流結的端接區域周圍的場強度。
[0034]在以下內容中，主要參照具有單晶硅(Si)半導體本體的Si半導體器件來說明涉及半導體器件和用于形成半導體器件的制造方法的實施例。據此，如果不另外聲明，半導體區域或層通常是單晶Si區域或Si層。
[0035]然而，應當理解的是，半導體本體可以由適合用于制造半導體器件的任何半導體材料制成。僅舉幾例，這些材料的示例包括(但不限于)諸如娃(Si)或鍺(Ge)之類的元素半導體材料，諸如碳化硅(SiC)或硅鍺(SiGe)之類的IV族化合物半導體材料，諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GAP)、磷化銦(InP)、磷化銦鎵(InGaP)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵銦(AlGaInN)或磷化銦鎵砷(InGaAsP)之類的二元、三元或四元II1-V族半導體材料，以及諸如碲化鎘(CdTe)和碲化汞鎘(HgCdTe)之類的二元或三元的I1-VI族半導體材料。上面提到的半導體材料還被稱為同質結半導體材料。在將兩種不同的半導體材料結合時，形成異質結半導體材料。異質結半導體材料的示例包括(但不限于)氮化鋁鎵(AlGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGaInN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鋁鎵銦(AlGaInN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)-氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)-氮化鋁鎵(AlGaN)、硅-碳化硅(SixC1J以及硅-SiGe異質結半導體材料。對于功率半導體應用，目前主要使用S1、SiC、GaAs和GaN材料。如果半導體本體由寬帶隙材料制成，即由諸如SiC或GaN之類的具有至少約兩個電子伏特的帶隙并且分別具有高擊穿場強度和高臨界雪崩場強度的半導體材料制成，可以選擇更高的相應半導體區域摻雜，降低導通電阻Rm。
[0036]關于圖1至圖7，在通過半導體本體40的相應豎直截面中圖示了用于形成豎直半導體晶體管100的方法的方法步驟。為了清楚起見，每個附圖僅圖示了通常并行制造在晶片級上的多個半導體器件100之一。出于相同的原因，僅圖示了半導體器件100的數個單位單元。
[0037]在第一步驟中，提供例如Si晶片之類的在主表面或上表面103與布置成相對于主表面103的后表面102之間延伸的半導體襯底或晶片40。通常，晶片40包括第一導電類型(η型)的第一半導體層I，布置在上方并且與第一半導體層I形成第一 pn結14的(P型)第二半導體層2，以及布置在第二半導體層2上方與第二半導體層2形成第二 pn結15并且延伸到半導體晶片40的主表面103的(η型)第三半導體層3。
[0038]在隨后的工藝步驟中，待形成柵極電極，其在豎直方向上跨第一 pn結14和第二 pn結15延伸，并且通過相應柵極電介質區域與半導體本體40絕緣，使得在器件操作期間可以沿著絕緣的柵極電極并且跨第一 pn結14和第二 pn結15形成溝道區域。由于在分別形成任何臺面和溝槽之前形成第一 pn結14和第二 pn結15，因此相比于其中在蝕刻溝槽以形成臺面之后通過注入形成第一 pn結和第二 pn結(源極和本體區域)的工藝，通常減少了工藝變化。這是由于如下事實:在分別形成溝槽和臺面之前執行時，避免了在注入期間在邊緣和步驟處的散射。由于減少的工藝變化，可以減小節距。因此，可以節省芯片面積。
[0039]晶片40可以包括延伸到后表面102并且布置在第一半導體層I下方的高摻雜的襯底4(在示例性實施例中η摻雜)。在待制造的半導體器件100中，襯底4及其部分通常分別形成接觸層或接觸部分4 (在制造IGBT時的漏極區域或P摻雜集電極區域)。
[0040]根據一個實施例，提供晶片40的步驟包括提供具有聞慘雜的襯底4的晶片，在襯底4上形成相同或相反導電類型的一個或多個較低摻雜的外延層，外延層的最上面的表面形成主(水平)表面103，通常從上方不掩蔽地注入P型和η型摻雜劑，以及可選的例如快速熱工藝(RTP)的熱退火以在一個或多個外延層中形成兩個大致水平定向的pn結14、15。通過選擇外延層的厚度和/或摻雜濃度，可以設置待制造的半導體器件的類型和電壓等級(邏輯電平、正常電平、功率電平)。
[0041]此后，可以在主表面103上形成硬掩模層31a、31b、31c的堆疊。
[0042]此后，可以在硬掩模層31a、31b、31c上形成臺面掩模7。通常臺面掩模7限定晶片40中的臺面區域。在圖1中圖示的示例性實施例中，示出了臺面掩模7的三個掩模部分7，它們通過第一寬度W1的開口彼此間隔開并且在水平方向上限定了待形成的三個臺面區域。也就是說，掩模部分7覆蓋待形成的臺面。可以依據在有源芯片區域中所設計的臺面間距來設置第一寬度W。在圖1中圖示所得到的結構100。
[0043]在示例性實施例中，針對制造η溝道MOSFET器件來選擇摻雜關系。在其中要制造P溝道MOSFET器件的其它實施例中，顛倒摻雜關系。
[0044]圖1通常僅對應于通過晶片40的小的區段。虛線41分別指示待制造的半導體器件100的豎直定向的側面邊緣和晶片40的鋸切邊緣。
[0045]待制造的不同半導體器件100的兩個毗鄰掩模部分7之間的間距(通過在豎直截面中的開口)w3通常大于第一寬度W1，以計入鋸切的面積損耗和/或布置在有源區域與側面邊緣41之間的外圍區域，在外圍區域中可以制造可能使用比有源區域的晶體管單元更大的芯片面積的邊緣端接。
[0046]通常,第一 pn結14和第二 pn結15分別大致平行于主表面103和后表面102。在待制造的場效應半導體器件100中，第二半導體層2和第三半導體層3的一些部分可以形成MOSFET單元的本體區域和源極區域。
[0047]在圖1中圖示的示例性實施例中，硬掩模層31被形成為三個層31a、31b、31c的堆疊，通常為ONO堆疊(氧化物-氮化物-氧化物，S12-Si