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DE112012002136B4

Semiconductor device

Abstract

Semiconductor device (100) comprising: an epitaxial buffer layer (202); an adjacent epitaxial layer (204) disposed on the epitaxial buffer layer (202); a plurality of trench structures (111-114) extending in the adjacent epitaxial layer (204), the plurality of trench structures comprising: a first plurality (112, 114) of the plurality of trench structures, each trench structure in the first plurality of trench structures comprising a gate electrode (216) in contact with gate metal (135) and insulated from source metal (125) by an intervening oxide layer (224), each trench structure in the first plurality further comprising a source electrode (214) of polysilicon material in contact with the source metal, wherein the gate electrode (216) is separated from the adjacent epitaxial layer (204) by a gate oxide (220), wherein the source electrode (214) is separated from the adjacent epitaxial layer (204) by a shield oxide (218), and wherein each trench structure in the first plurality is adjacent to both a respective first source region (208) and a respective second source region (208); a second plurality (111, 113) of the plurality of trench structures comprising blocked trench structures interleaved with the first plurality of trench structures in an alternating manner such that each further trench structure of the plurality of trench structures is blocked, each of the blocked trench structures being adjacent to both a respective first source region (208) and a respective second source region (208), wherein each blocked trench structure of the blocked trench structures is filled with the polysilicon material such that only a single polysilicon region (235) is formed within each blocked trench structure, each single polysilicon region being in contact with the source metal and being separated from the adjacent epitaxial layer (204) by the shield oxide (238), and wherein a lower side of the single polysilicon region and a lower side of the source electrode are aligned substantially in a same horizontal plane.

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Expires 17 May 2032.

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  1. 1
    Halbleitervorrichtung (100), welche umfasst:eine epitaxiale Pufferschicht (202);eine angrenzende epitaxiale Schicht (204), die auf der epitaxialen Pufferschicht (202) angeordnet ist;eine Vielzahl an Grabenstrukturen (111-114), die sich in der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) erstrecken, wobei die Vielzahl an Grabenstrukturen umfasst: eine erste Vielzahl (112, 114) von der Vielzahl an Grabenstrukturen, wobei jede Grabenstruktur in der ersten Vielzahl an Grabenstrukturen eine Gate-Elektrode (216), die mit Gate-Metall (135) in Kontakt ist und gegenüber Source-Metall (125) durch eine zwischenliegende Oxidschicht (224) isoliert ist, wobei jede Grabenstruktur in der ersten Vielzahl ferner eine Source-Elektrode (214) aus Polysiliziummaterial umfasst, die mit dem Source-Metall in Kontakt ist, wobei die Gate-Elektrode (216) von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch ein Gate-Oxid (220) getrennt ist, wobei die Source-Elektrode (214) von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch ein Shield-Oxid (218) getrennt ist, und wobei jede Grabenstruktur in der ersten Vielzahl an sowohl einen jeweiligen ersten Source-Bereich (208) als auch einen jeweiligen zweiten Source-Bereich (208) angrenzt;eine zweite Vielzahl (111, 113) von der Vielzahl an Grabenstrukturen, umfassend blockierte Grabenstrukturen, die mit der ersten Vielzahl der Grabenstrukturen in alternierender Weise verschachtelt sind, so dass jede weitere Grabenstruktur der Vielzahl an Grabenstrukturen blockiert ist, wobei jede der blockierten Grabenstrukturen an sowohl einen jeweiligen ersten Source-Bereich (208) als auch einen jeweiligen zweiten Source-Bereich (208) angrenzt, wobei jede blockierte Grabenstruktur der blockierten Grabenstrukturen mit dem Polysiliziummaterial gefüllt ist, so dass nur ein einzelner Polysiliziumbereich (235) innerhalb jeder blockierten Grabenstruktur gebildet wird, wobei jeder einzelne Polysiliziumbereich mit dem Source-Metall in Kontakt ist und von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch das Shield-Oxid (238) getrennt ist, und wobei eine untere Seite des einzelnen Polysiliziumbereichs und eine untere Seite der Source-Elektrode im Wesentlichen in einer selben horizontalen Ebene zueinander ausgerichtet sind.
  2. 7
    Halbleitervorrichtung (100), welche umfasst:eine epitaxiale Pufferschicht (202);eine angrenzende epitaxiale Schicht (204), die auf der epitaxialen Pufferschicht (202) angeordnet ist;eine Vielzahl an Grabenstrukturen (111-114), die sich in der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) erstrecken, wobei die Vielzahl an Grabenstrukturen umfasst: eine erste Vielzahl an Split-Gate-Strukturen (112, 114), wobei jede Split-Gate-Struktur der ersten Vielzahl an Split-Gate-Strukturen einen ersten Elektrodenbereich (216) und auch einen zweiten Elektrodenbereich (214) aus Polysiliziummaterial umfasst, wobei die erste Vielzahl der Vielzahl an Grabenstrukturen eine erste Grabenstruktur (112 oder 114) enthält, wobei der zweite Elektrodenbereich (214) von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch ein Gate-Oxid (220) getrennt ist, und wobei der erste Elektrodenbereich (216) von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch ein Shield-Oxid (218) getrennt ist;eine zweite Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen (111-113), wobei jede blockierte zweite Struktur der Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen nur einen einzelnen Polysiliziumbereich (235) aus dem Polysiliziummaterial, das jede blockierte zweite Struktur füllt, umfasst, wobei jeder einzelne Polysiliziumbereich mit Source-Metall (125) in Kontakt ist und von der angrenzenden epitaxialen Schicht (204) durch ein Shield-Oxid (238) getrennt ist, und wobei eine untere Seite von dem einzelnen Polysiliziumbereich und eine untere Seite von dem ersten Elektrodenbereich im Wesentlichen in einer selben horizontalen Ebene zueinander ausgerichtet sind, wobei die erste Vielzahl an Split-Gate-Strukturen eine Hälfte der Vielzahl der Grabenstrukturen umfasst und die zweite Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen den Rest der Vielzahl an Grabenstrukturen umfasst, wobei die zweite Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen mit der ersten Vielzahl an Split-Gate-Strukturen in alternierender Weise verschachtelt ist, so dass jede weitere der Grabenstrukturen in der Vielzahl an Grabenstrukturen blockiert ist, wobei die zweite Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen eine blockierte zweite Grabenstruktur (111 oder 113) enthält, wobei ein erster Source-Bereich (208) und ein zweiter Source-Bereich (208) zwischen der ersten Grabenstruktur und der blockierten zweiten Grabenstruktur sind, wobei der erste Source-Bereich an die erste Grabenstruktur angrenzt und der zweite Source-Bereich an die blockierte zweite Grabenstruktur angrenzt;und wobei eine Schicht aus Source-Metall von den ersten Split-Gate-Strukturen innerhalb eines aktiven Bereichs (105) der Halbleitervorrichtung isoliert ist und in Kontakt ist mit jedem Polysiliziumbereich der Vielzahl an blockierten zweiten Strukturen innerhalb des aktiven Bereichs.