CN107086247B - 包括温度传感器的半导体装置及其制造方法和电路 - Google Patents

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Abstract

半导体装置(1)包括有第一主表面(110)的半导体衬底(100)中的晶体管(10)，其包括源极区(201)、电连至源极区(201)且有第一和第二源极接触部分(202、130)的源极接触件和与本体区(220)相邻的第一主表面中的栅极沟槽(212)中的栅极(210)。栅极(210)配置成控制本体区(220)的沟道导电性。本体区(220)和漂移区(260)沿平行于第一主表面的第一方向布置在源极区(201)与漏极区(205)之间。第二源极接触部分(130)布置在衬底(100)的第二主表面(120)处。第一源极接触部分(202)包括与源极区(201)直接接触的源极导电材料(115)和衬底(100)在该材料(115)与第二源极接触部分(130)之间的部分。装置(1)包括衬底(100)中的温度传感器(30)。

Description

包括温度传感器的半导体装置及其制造方法和电路
技术领域
本发明涉及电子器件领域，具体地涉及包括温度传感器的半导体装置、制造该半导体装置的方法，以及包括该半导体装置的电路。
背景技术
通常用于机动车辆和工业电子中的功率晶体管应该具有低导通状态电阻(Ron·A)，同时确保高电压阻断能力。例如，MOS(“金属氧化物半导体”功率晶体管应当能够根据应用要求来阻挡几十到几百或几千伏的漏极到源极电压Vds。MOS功率晶体管通常传导非常大的电流，其在约2至20V的典型栅极-源极电压处可以达到几百安培。
具有进一步改善的Ron·A特性的晶体管的概念是指横向功率沟槽MOSFET(“场效应晶体管”)。横向功率沟槽MOSFET利用更多的体硅来减小Ron，使得Ron与垂直沟槽MOSFET的Ron相当。
监视功率晶体管的晶体管单元阵列内部的温度变得越来越重要。例如，可以确定功率晶体管内部的温度是否超过特定阈值，使得当阈值温度被超过时晶体管可以关断。此外，可能期望测量晶体管单元阵列内的温度。因此，正在尝试将温度传感器集成到功率晶体管中。
本发明的目的是提供一种包括温度传感器的改进的半导体装置。
根据本发明，上述目的通过根据独立权利要求的要求保护的主题来实现。在从属权利要求中限定了进一步的开发。
发明内容
根据一个实施方式，一种半导体装置包括在具有第一主表面的半导体衬底中的晶体管。晶体管包括源极区以及电连接到源极区的源极接触件，源极接触件包括第一源极接触部分和第二源极接触部分。晶体管还包括在与本体区相邻的第一主表面中的栅极沟槽中的栅极。栅极被配置成控制本体区中的沟道的导电性。本体区和漂移区沿着平行于第一主表面的第一方向被布置在源极区与漏极区之间。第二源极接触部分被布置在半导体衬底的第二主表面处。第一源极接触部分包括与源极区直接接触的源极导电材料。第一源极接触部分还包括半导体衬底的在源极导电材料与第二源极接触部分之间的一部分。半导体装置还包括半导体衬底中的温度传感器。
根据另一实施方式，半导体装置包括半导体本体中的温度传感器，半导体本体包括具有第一导电类型的第一区域和具有第二导电类型的第一部分，第一区域被布置在第一部分之上。温度传感器包括与第一区域接触的第一接触件和与第一部分接触的第二接触件。第二接触件被布置在半导体本体的第一主表面中的第二传感器接触槽中并且延伸到第一部分。
根据一个实施方式，一种用于制造包括半导体本体中的温度传感器的半导体装置的方法，半导体本体包括具有第一导电类型的第一区域和具有第二导电类型的第一部分，第一区域布设置在第一部分之上，该方法包括形成与第一区域接触的第一接触件并且形成与第一部分接触的第二接触件。第二接触件被布置在第一主表面中的第二传感器接触槽中并且延伸到第一部分。
本领域技术人员通过阅读下面的详细描述和查看附图将认识到附加的特征和优点。
附图说明
包括附图以提供对本发明的实施方式的进一步理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释原理。由于通过参考下面的详细描述，本发明的其它实施方式和许多预期的优点通过参考下面的详细描述而变得更好理解，因此它们将被容易地认识到。附图的元件不一定相对于彼此成比例。相同的附图标记表示相应的类似部件。
图1A示出了根据一个实施方式的半导体装置的截面图；
图1B示出了根据另一实施方式的半导体装置的截面图；
图1C示出了根据另一实施方式的半导体装置；
图1D示出了根据又一实施方式的半导体装置；
图1E示出了根据另一实施方式的半导体装置的截面图；
图2A示出了根据一个实施方式的温度传感器的各元件；
图2B示出了根据另一实施方式的温度传感器的截面图；
图2C和图2D分别是图2A和图2B所示的温度传感器的等效电路图；
图3A和3B示出了根据另一实施方式的半导体装置；
图4A至图4D示出了根据一个实施方式的半导体装置的各种视图；
图5示意性地示出了根据一个实施方式的方法；
图6示意性地示出了根据一个实施方式的电路。
具体实施方式
在下面的详细描述中参考附图，附图构成其一部分并且通过图示的方式示出了可以实施本发明的特定实施方式。在这点上，参考所描述的附图中的定向使用诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等方向术语。由于本发明的实施方式的各部件可以以日若干不同的方向定位，因此方向性术语仅用于说明，而绝不是限制性的。应当理解，可以在不背离由权利要求限定的范围的情况下利用其他实施方式并且可以实现结构或逻辑改变。
实施方式的描述不是限制性的。特别地，下文描述的实施方式中的元件可以与不同实施方式中的元件相组合。
如本文所使用的，术语“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是开放式术语，其指示所陈述的元件或特征的存在，但不排除附加元件或特征。除非上下文另有明确说明，冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数。
如本说明书中所采用的，术语“耦接”和/或“电耦接”并不意味着这些元件必须直接耦接在一起——可以在“耦接”或“电耦接”的元件之间提供中间元件。术语“电连接”旨在描述电连接在一起的元件之间的低欧姆电连接。
附图和描述通过在掺杂类型“n”或“p”旁边指示“-”或“+”来说明相对掺杂浓度。例如，“n-”意指低于“n”掺杂区的掺杂浓度的掺杂浓度，而“n+”掺杂区具有比“n”掺杂区更高的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。在附图和描述中，为了更好的理解，掺杂部分通常表示为“p”或“n”掺杂。如清楚地理解的，该表示绝不意在是限制性的。掺杂类型可以是任意的，只要实现所描述的功能即可。此外，在所有实施方式中，掺杂类型可以相反。
本说明书涉及利用其掺杂半导体部分的“第一”和“第二”导电类型的掺杂剂。第一导电类型可以是p型，而第二导电类型可以是n型，反之亦然。众所周知，根据掺杂类型或源极区和漏极区的极性，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)这样的绝缘栅极场效应晶体管(IGFET)可以是n沟道或p沟道MOSFET。例如，在n沟道MOSFET中，源极区和漏极区掺杂有n型掺杂剂。在p沟道MOSFET中，源极区和漏极区掺杂有p型掺杂剂。如将清楚地理解的，在本说明书的上下文中，掺杂类型可以相反。如果使用方向性语言来描述特定电流路径，则该描述仅被理解为指示电流的路径而不是极性，即电流是从源极流向漏极还是从漏极流向源极。附图可以包括极性敏感部件，例如二极管。应当清楚地理解，这些极性敏感部件的具体布置作为示例给出，并且可以是相反的以实现所描述的功能，这取决于第一导电类型指的是n型还是p型。
在本说明书中使用的术语“侧向”和“水平”旨在描述平行于半导体衬底或半导体本体的第一表面的取向。这可以是例如晶片或管芯的表面。
在本说明书中使用的术语“垂直”旨在描述垂直于半导体衬底或半导体本体的第一表面布置的取向。
以下描述中使用的术语“晶片”、“衬底”或“半导体衬底”可以包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构应理解为包括硅、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、掺杂和未掺杂半导体、由基本半导体基础支撑的硅的外延层、以及其他半导体结构。半导体不一定是基于硅的。半导体也可以是硅-锗、锗或砷化镓。根据其他实施方式，碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)可以形成半导体衬底材料。
图1A示出了根据一个实施方式的半导体装置的截面图。在I与I'之间截取图1A的截面图，图4B也是如此。图1A所示的半导体装置1包括具有第一主表面110的半导体衬底100中的晶体管10。晶体管10包括源极区201和电连接到源极区201的源极接触件。源极接触件包括第一源极接触部分202和第二源极接触部分130。半导体装置还包括栅极沟槽212中的栅极210，栅极沟槽212在图1A中用虚线指示，并且被布置在附图中描绘的平面之前或之后。栅极沟槽212形成在与本体区220相邻的第一主表面110中。栅极210被配置成控制本体区220中的沟道的导电性。本体区和漂移区260沿着平行于第一主表面110的第一方向(例如x方向)而被布置在源极区201与漏极区205之间。第二源极接触部分130被布置在半导体衬底100的第二主表面120上。第一源极接触部分202包括与源极区201直接接触的源极导电材料115。第一源极接触部分202还包括半导体衬底100的在源极导电材料115与第二源极接触部分130之间的一部分。半导体装置1还包括半导体衬底100中的温度传感器30。
如将参考图4A至图4D更详细地说明的，晶体管实现了可以从半导体衬底100的两个相对的主表面110和120接触到的横向晶体管。根据图1A所示的实施方式，源极区201经由源极接触件电连接到源极端子271。例如，源极端子271可以接地。例如，源极导电材料115可以被布置在第一主表面110中的源极接触槽112中。此外，漏极区205在半导体衬底的第一主表面110的一侧上经由漏极接触件206电连接到漏极接触层140。源极区201和漏极区205可以被布置成与半导体衬底的第一主表面110相邻。本体区220和漂移区260被布置成与半导体衬底的第一主表面110相邻，使得主要由栅极210控制的电流在水平方向上实现。同时，源极区电连接到与半导体衬底的第二主表面120相邻布置的第二源极接触部分130。根据图1A的实施方式，栅极210的一部分被布置在第一主表面110之上，并且被布置成控制与第一主表面110相邻形成的沟道区的导电性。栅极210通过栅极介电层211而与本体区220绝缘。
根据一个实施方式，半导体衬底100包括具有第二导电类型的第一部分104、具有第二导电类型的第二部分105和具有第一导电类型的第一区域106。第一部分104到第一主表面110的距离比第二部分105要大。第一部分104具有比第二部分105更大的掺杂浓度。第一部分104是第一源极接触部分202的组成部分。源极接触槽112可以延伸到第一部分104。填充源极接触槽112的源极导电材料115电接触第一部分104或第二部分105。因此，源极接触件的第一源极接触部分202包括源极区直接接触的源极导电材料115。此外，源极接触件包括第一部分104的一部分，并且可选地包括第二部分105的一部分。根据一个实施方式，掺杂浓度可以从第二部分到第一部分逐渐增加。
温度传感器30包括例如在第二部分105与第一区域106之间的pn结。温度传感器30还包括与第一区域106接触的第一接触件301和与第一部分104接触的第二接触件302。根据图1A所示的实施方式，温度传感器30的部件，特别是第二接触件，由晶体管的诸如源极接触件这样的部件来实现。根据另外的实施方式，晶体管10的部件可以与温度传感器30的部件分开地实现。在图1A所示的实施方式中，源极区和漏极区可以为第一导电类型，本体区220可以为第二导电类型。漂移区260可以为第一导电类型。例如，第一导电类型可以是n型，而第二导电类型可以是p型。
第一接触件301可以被布置在形成于第一主表面110中的第一传感器接触槽304中。第二接触件302被布置在第一主表面110中的第二传感器接触槽112、303中，并且延伸到第一部分104。例如，源极接触槽112和第二传感器接触槽303可以由如图1A所示的单个槽实现。或者，源极接触槽112和传感器接触槽303可以彼此分离并且可以延伸到相同的深度。例如，第二传感器接触槽303可以不延伸到半导体衬底100的第二主表面120。同样，源极接触槽112可以不延伸到半导体衬底的第二主表面120。
掺杂侧壁区310可以被布置在半导体衬底的第一区域106与第二传感器接触槽303之间，以提供电绝缘。掺杂侧壁区310可以掺杂有第二导电类型。第二掺杂部分309可以被布置在源极接触槽112和第二传感器接触槽303的底侧，以减小源极接触槽112或第二传感器接触槽303内部的导电材料115与相邻的半导体材料之间的接触电阻。
稍后将解释晶体管和温度传感器的特定功能。
图1B示出了根据另一实施方式的半导体装置的截面图。图1B的半导体装置1基本上包括与图1A所示的半导体装置1相同的部件。与图1A的实施方式不同，温度传感器可以被实现为其中基极端子和集电极端子电连接的双极晶体管。传感器元件30还包括与第一区域106接触的具有第二导电类型的发射极区305。半导体装置1还可以包括与发射极区305接触的发射极接触件306。发射极接触件306可以连接到发射极端子307。第一接触件301可以实现基极接触，而第二接触件302可以实现集电极接触。第一接触件301和第二接触件302可以连接到公共端子。例如，第二源极接触部分130、第一接触件301和第二接触件302可以连接到公共端子271，例如接地端子。发射极接触件306被布置成与第一主表面110相邻，并且可以不形成为延伸到半导体衬底中。发射极区305可以形成为与第一主表面110相邻的掺杂部分。例如，具有第一导电类型的掺杂部分308可以与第一源极接触槽304的侧壁和底侧相邻地布置，以提供形成第一接触件301的导电材料与相邻半导体材料之间的接触。
图1A和图1B所示的概念还可以应用于所谓的“漏极下降”晶体管，其包括将漏极区205与邻近半导体衬底100的第二主表面120布置的漏极端子294电连接的漏极接触件。根据一个实施方式，漏极端子294可以接地。
图1C和图1D示出了根据这些实施方式的半导体装置的截面图。如图1C所示，半导体装置1包括具有第一主表面110的半导体衬底100中的晶体管10。晶体管10包括已经参考图1A讨论的类似的部件。漏极接触件以与图1A的实施方式不同的方式被实现。
晶体管10包括漏极区205和电连接到漏极区205的漏极接触件。漏极接触件包括第一漏极接触部分275和第二漏极接触部分295。半导体装置还包括栅极210和与本体区220相邻的第一主表面110中的栅极沟槽212。栅极210被配置成控制本体区220中的沟道的导电性。本体区220和漂移区260沿着平行于第一主表面110的第一方向而被布置在源极区201与漏极区205之间。第二漏极接触部分295被布置在半导体衬底100的第二主表面120上。第一漏极接触部分275包括与漏极区205直接接触的漏极导电材料115。第一漏极接触部分275还包括半导体衬底100的在漏极导电材料115与第二漏极接触部分295之间的部分704。半导体装置1还包括半导体衬底100中的温度传感器30。
根据图1C所示的实施方式，漏极导电材料115可以被布置在第一主表面110中的漏极接触槽276中。漏极接触槽276可以延伸到半导体衬底100的第一部分704。
如图1C所示，半导体衬底100包括具有第二导电类型的第一部分704、具有第二导电类型的第二部分705和具有第一导电类型的第一区域706。第一部分704到第一主表面110的距离比第二部分705更大。第一部分704具有比第二部分705更大的掺杂浓度。第一部分704是第一漏极接触部分275的组成部分。
温度传感器30包括例如在第二部分705与第一区域706之间的pn结。温度传感器30还包括与第一区域706接触的第一接触件301和与第一部分704接触的第二接触件302。第一接触件301可以被布置在第一主表面110中的第一传感器接触槽304中。第二接触件302可以被布置在第一主表面110中的第二传感器接触槽303中，并且可以延伸到第一部分704。漏极接触槽276和第二传感器接触槽303可以延伸到相同的深度。例如，第二传感器接触槽303可以不延伸到半导体衬底的第二主表面120。以与参考图1A和图1B所讨论的类似的方式，第二传感器接触槽303可以与漏极接触槽276合并。或者，这些槽可以彼此分离并且可以延伸到相同的深度。
根据图1C所示的实施方式，源极区和漏极区为第二导电类型，而本体区为第一导电类型。漂移区260为第二导电类型。例如，第二导电类型可以是n型，而第一导电类型可以是p型。
图1D示出了根据另一实施方式的半导体装置的截面图。与图1C所示的实施方式不同，温度传感器还包括与第一区域706接触的具有第二导电类型的发射极区305。半导体装置还可以包括与发射极区305接触的发射极接触件306。发射极接触件306可以电连接到发射极端子307。此外，示例性地，第一传感器接触件301(基极)和第二传感器接触件302(集电极)可以连接到公共端子。例如，公共端子可以是漏极端子294。根据一个实施方式，公共端子和漏极端子294可以接地。
图1E示出了根据其中第二传感器接触槽303与源极接触槽112分离地形成的实施方式的半导体装置。半导体装置的其他部件与参考图1A解释的相应部件相似或相同。源极接触槽112延伸到与第二传感器接触槽303相同的深度。特别地，这些槽可以通过公共或共同加工法而被形成。具有第二导电类型113的掺杂部分可以被布置在源极接触槽112的底侧。此外，具有第二导电类型的掺杂部分309可以被设置成与第二传感器槽303的底侧相邻。源极接触槽112可以在半导体装置的第一主表面110处与导电材料不连贯。第二传感器接触件302可以延伸到半导体装置的第一主表面110处的金属化层。
如将容易理解的，本文所述的任何半导体装置可以包括与源极接触槽112或漏极接触槽276分离的第二传感器接触槽303。
根据图1A和图1B的实施方式，第一传感器接触沟槽304可以与漏极接触沟槽204同时地或通过共同的处理步骤来形成。根据图1C和图1D所示的实施方式，第一传感器接触沟槽304可以通过公共或共同加工步骤而被形成为源极接触沟槽277。另外，在图1A和图1B的实施方式中，第二传感器接触沟槽303可以与源极接触沟槽112合并，并且在图1C和图1D的实施方式中，第二传感器接触沟槽303可以与漏极接触沟槽276合并。当第二传感器接触沟槽303没有与源极接触沟槽112或漏极接触沟槽276合并时，其可以与源极接触沟槽212或漏极接触沟槽276同时形成。因此，第一传感器接触沟槽303和第二传感器接触沟槽304中的每一个都具有其在晶体管10中的对应物，例如源极接触沟槽112和漏极接触沟槽204或者源极接触沟槽277和漏极接触沟槽276。因此，可以以容易的方式实现温度传感器30，并且用于形成晶体管各部件的方法可以被用于制造温度传感器30的各部件。因此，可以简化制造工艺。
根据各实施方式，温度传感器包括具有第一导电类型的部分或区域以及具有第二导电类型的部分或区域以形成pn结或二极管。pn结或二极管可以被正向驱动。在这种情况下，可以确定正向电压，同时施加恒定的正向电流。正向电压基本上随温度线性变化，且因此可以被用于在宽范围内测量温度。或者，可以通过施加反向电压来反向驱动二极管。在这种情况下，可以测量反向电流。反向电流随温度以指数方式变化。因此，测量反向电流可以被用于检测不同的阈值温度(高温)，并且因此可以与当温度超过阈值电压时关断晶体管的保护电路相结合地使用。
图2A和图2B示出了包括温度传感器30的半导体装置1的示例，温度传感器30包括用于接触pn结的接触结构。通过测量反向电流或正向电压来检测温度的特定方式可以通过将图2A和图2B所示的端子与相应测量装置的端子连接来实现。图2A示出了包括温度传感器30的半导体装置1。温度传感器30形成在半导体本体600中，半导体本体600包括具有第一导电类型的第一区域606和具有第二导电类型的第一部分604。第一区域606被布置在第一部分604之上。例如，半导体本体600可以是半导体衬底。如将容易理解的，半导体本体600可以包括非单晶，例如多晶半导体部分。
温度传感器30包括与第一区域606接触的第一接触件301和与第一部分604接触的第二接触件302。第二接触件302被布置在第一主表面610中的第二传感器接触槽303中，并且延伸到第一部分604。
例如，第二传感器接触槽303可以不延伸到半导体本体600的第二主表面620。例如，第二传感器接触可以经由第一部分604电连接到半导体本体600的第二主表面620。
根据一个实施方式，第一区域606可以接触第一部分604以形成pn结。根据另一实施方式，半导体本体还可以包括具有第二导电类型的第二部分605，第二部分605被夹在第一区域606与第一部分604之间。因此，pn结可以形成在第一区域606与第二部分605之间。
在本文所述的所有实施方式中，第二传感器接触沟槽303还可以被布置在附图所描绘的平面之前和之后，并且可以在诸如X方向的第一方向上延伸。特别地，第二传感器接触槽303可以完全包围温度传感器30。
通常，当二极管被正向驱动时，可能产生会泄漏到晶体管单元的少数载流子。因此，期望在温度传感器30与晶体管单元之间设置有效的绝缘。根据本文所述的实施方式，延伸到具有第二导电类型的第一部分104、604中的第二传感器接触槽303防止少数载流子泄漏到相邻晶体管单元。结果，温度传感器30有效地与周围晶体管单元绝缘。此外，由于诸如多晶硅或钨这样的导电材料115被填充到第二传感器接触沟槽303中，因此可以将热量有效地从晶体管100传递到温度传感器30，使得可以测量半导体装置的温度。
如图2A进一步所示，具有第二导电类型的掺杂侧壁部310使第二传感器接触沟槽303的导电材料115与半导体本体600的第一区域606绝缘。
图2B示出了包括温度传感器30的半导体装置1的另一实施方式。除了参考图2A讨论的那些部件之外，温度传感器30还包括具有第二导电类型的发射极区305。温度传感器30还包括电连接到发射极区305的发射极接触件306。发射极区305可以被实现为与半导体衬底的第一主表面110相邻布置的浅注入部。第一接触件301(基极)和第二接触件302(集电极)可以电连接到公共端子313。发射极接触件可以连接到发射极端子307。
图2C示出了参考图2A描述的温度传感器30的等效电路图。根据图2C的实施方式，温度传感器包括pn结或二极管。二极管的一个端子电连接到接地端子。恒定电流被施加到二极管。恒定电流由连接到诸如电阻器或晶体管这样的转换元件351的电压源350生成。所生成的电流的极性被设置为使得二极管被正向驱动。通过与二极管并联连接的电压测量装置352来测量电压。由电压测量装置352生成的信号被馈送到根据电压信号确定温度的控制元件353。当反向驱动pn结或二极管以测量泄漏电流时，电流测量装置与pn结或二极管串联连接，同时施加恒定的反向电压，并且将测量的电流信号馈送到控制元件353。
图2D示出了参考图2B描述的温度传感器30的等效电路图。根据图2D的实施方式，温度传感器包括双极晶体管，其中，基极和集电极连接到公共端子，例如接地端子。例如，当正电压被施加到发射极时，可以例如通过施加恒定电流来确定发射极与基极之间的二极管阈值。恒定电流可以由连接到诸如电阻器或晶体管这样的转换元件351的电压源350生成。所生成的电流的极性被设置为使得所得到的二极管被正向驱动。通过与双极晶体管并联连接的电压测量装置352来测量电压。由电压测量装置352生成的信号被馈送到根据电压信号确定温度的控制元件353。当所得到的二极管被反向驱动以测量泄漏电流时，电流测量装置与双极晶体管串联连接，同时施加恒定的反向电压，并且所测量的电流信号被馈送到控制元件353。
参考图2A至图2D描述的测量方法可以用于图1A至图1E所示的半导体装置。
当使用例如图1A、图1C和图1E以及图2A和图2C所示的基于二极管的温度传感器30时，连接到温度传感器30的第一接触件301的端子311被保持在比连接到第二接触件302的端子271更低的电位处。因此，如图2C所示，当连接到第二接触件302的端子保持接地时，负电压被施加到连接到第一接触件301的端子311。
当使用例如图1B、图1D以及图2B和图2D所示的基于双极晶体管的温度传感器30时，连接到温度传感器30的发射极接触件306的端子307被保持在比连接到第二接触件302的端子271更高的电位处。因此，如图2C所示，当连接到第二接触件302的端子保持接地时，正电压被施加到连接到发射极接触件306的端子307。
图3A示出了根据另一实施方式的半导体装置1的截面图。半导体装置1包括之前已经参考图2A和图2B所说明的温度传感器30以及可以以与图1A至图1E所示的实施方式不同的方式实现的晶体管10。例如，晶体管可以由平面晶体管实现。晶体管可以包括源极区201、漏极区205、本体区220和漂移区260。本体区220和漂移区260沿着第一方向布置，例如平行于半导体衬底100的第一主表面110的x方向。源极区201和漏极区205形成为与第一主表面110相邻。栅极210控制形成在本体区220中的沟道的导电性。栅极210可以通过栅极电介质211与本体区220绝缘。栅极210可以完全布置在半导体衬底的第一主表面110之上，而没有任何部分在主表面110中延伸。因此，源极区201和漏极区可以不在半导体衬底的深度方向(例如，z方向)中延伸。源极接触件209可以被布置在第一主表面110之上，并且可以不延伸到半导体衬底100中。同样，漏极接触件206可以被布置在半导体衬底100的第一主表面110之上，并且可以不延伸到半导体衬底中。
温度传感器30包括第一传感器接触件301和第二传感器接触件302。第二传感器接触件302可以被布置在延伸到具有第二导电类型的第一部分104的第二传感器接触沟槽303中。第一传感器接触件301可以包括与半导体衬底的第一主表面110相邻的掺杂部分314。根据另外的实施方式，第一传感器接触件301可以以不同的方式实现，例如以已经参考包括第一传感器接触槽304的图1A至图1E所说明的方式来实现。然而，如图3A所示，可以省去这样的第一传感器接触槽304，并且第一传感器接触件301可以完全布置在半导体衬底的第一主表面110之上，并且可以经由掺杂部分314接触第一区域106。例如，与第一传感器接触件301接触的掺杂部分314可以与源极区201和漏极区205的形成同时地形成。
以与上文所讨论的类似的方式，半导体衬底100可以包括具有第二导电类型的第一部分104和具有第一导电类型的第一区域106。第一部分104可以接触第一区域106。根据另一实施方式，具有第二导电类型的第二部分105可以被夹在第一部分104与第一区域106之间。图3A所示的半导体装置的其他部件类似于参考图1A至图1E所说明的那些部件，因此将省略其详细描述。
图3B示出了根据又一实施方式的半导体装置。图3B的半导体装置包括晶体管10和温度传感器30。晶体管10可以以如参考图3A所讨论的方式来实现。此外，温度传感器30可以以如参考图2B所说明的方式来实现。
特别地，温度传感器30可以包括第一传感器接触件301、第二传感器接触件302和与发射极接触件306接触的发射极区305。第一传感器接触件301(基极)和第二传感器接触件302(集电极)可以连接到公共端子313。发射极接触件306可以连接到发射极端子307。第一传感器接触件301可以经由掺杂部分314连接到第一区域106。由于晶体管10的源极区201和漏极区205被实现为浅注入部并且源极接触件209和漏极接触件206被布置在半导体衬底100的第一主表面110之上，因此沟槽可以不形成在半导体衬底100中。因此，第一传感器接触301可以形成在第一主表面110之上，以便进一步简化制造工艺。例如，与第一传感器接触件301接触的掺杂部分314可以与晶体管的源极区201和漏极区205的形成同时地形成。
下面将参考图4A至图4D更详细地说明图1A至图1E所示的晶体管10的其他部件和特征。图4A示出了根据一个实施方式的半导体装置的一部分的截面图。如图4B所示，在II与II'之间截取图4A的截面图。图4A所示的半导体装置1包括在具有第一主表面110的半导体衬底100中的晶体管10。晶体管10包括源极区201、电连接到源极区201的源极接触件、漏极区205、本体区220、漂移区260和栅极210。栅极210在附图平面之前和之后的平面中被布置在(用虚线指示的)栅极沟槽212中。栅极210被配置成控制本体区220中的沟道的导电性。栅极沟槽212的纵轴在平行于第一主表面110的第一方向上延伸，例如x方向。本体区220和漂移区260沿着第一方向被布置在源极区201与漏极区205之间。源极接触件包括第一接触部分202和第二源极接触部分130。第二源极接触部分130被布置在半导体衬底100的与第一主表面110相对的第二主表面120上。例如，第二源极接触部分130可以实现源极接触层，其可以是源极或背面金属化层。第一源极接触部分202包括与源极区201直接接触的源极导电材料115和半导体衬底100的被布置在源极导电材料115与第二源极接触部分130之间的部分104。
例如，源极导电材料115可以包括电连接的几个元件。术语“布置在……之间”旨在表示半导体衬底的该部分位于源极导电材料115与第二源极接触部分之间的中间位置处。其他元件可以被布置在第二源极接触部分与半导体衬底的该部分之间或者在半导体衬底的该部分与第一源极接触部分之间。该术语还可以包括下述含义：源极导电材料、半导体衬底100的部分104和第二源极接触部分130中的至少两个可以水平交叠。更详细地，可以存在至少一个水平区域，在该水平区域中，半导体衬底100的部分104和第二源极接触部分130一个在另一个之上堆叠，使得它们水平地交叠。此外，或可替选地，可以存在至少一个水平区域，在该水平区域中，半导体衬底100的部分104和源极导电材料115一个在另一个之上堆叠，使得它们水平地交叠。源极导电材料115可以与第二源极接触部分130水平地交叠。根据另一实施方式，源极导电材料115不与第二源极接触部130水平地交叠。
源极导电材料115可以在半导体衬底100中延伸至比栅极沟槽212的深度更大的深度。在图4A所示的实施方式中，半导体衬底100包括衬底的背面的一侧上的第一部分104或第二主表面120。第一部分104可以包括具有诸如p+的第二导电类型的重度掺杂部分。第一部分104形成平面层。第一部分104的掺杂浓度可以从第二主表面120处的一侧到第二主表面120的远端变化。具有较低掺杂浓度和第二导电类型的层105被层叠在第一部分104之上。层105可以形成第二部分。
可以具有第一导电类型的漂移区260可以形成为与具有第二导电类型的第二部分105直接接触。例如，漂移区260可以被布置在具有第一导电类型的第一区域106中。第一区域106可以外延地形成在具有第二导电类型的第二部分105之上。根据另一示例，具有第一导电类型的第一区域106可以通过使用离子注入工艺的掺杂来限定。此外，本体区220被布置在第二部分105之上。本体区220可以掺杂有第二导电类型。源极区201可以为第一导电类型，并且被布置成延伸到半导体衬底100中。例如，源极区201可以形成半导体衬底100中的源极接触槽112的侧壁114的一部分。源极区201和漏极区205可以形成为与半导体衬底100的第一主表面110相邻。
源极接触槽112可以从第一主表面110形成在半导体衬底100中，以延伸到深度方向，例如衬底100的z方向。源极接触槽112的深度可以大于栅极沟槽212的深度。源极接触槽的深度可以是大约3至20μm，例如4μm。例如，源极接触槽112可以延伸到半导体衬底的第一部分104，第一部分104具有较高的掺杂浓度。具有比第一衬底部104的掺杂浓度更高的掺杂浓度且具有第二导电类型的掺杂部分113可以被布置在源极接触槽112之下。重度掺杂部分113可以实现接触部分。根据另一实施方式，源极接触槽可以延伸到衬底的第二部分105，并且可以不延伸到第一部分104。与第一部分104的电接触可以通过布置在源极接触槽112与第一部分104之间的接触部分113来实现。绝缘材料253可以形成在半导体衬底的第一主表面110之上，使得源极接触件202可以与半导体装置的顶表面不连贯。
根据图4A所示的示例，源极区201通过第一源极接触部分202电连接到布置在半导体衬底100的第二主表面120上的源极接触层或第二源极接触部分130，第一源极接触部分202包括源极接触槽中的源极导电材料115和半导体衬底的第一部分104。因此，源极接触件借助于填充在源极接触槽112中的低电阻源极导电材料115来实现与半导体装置1的背面的垂直接触。源极导电材料115可以包括诸如钨这样的金属。第二源极接触部分130可以电连接到源极端子271。
由于源极导电材料115深深地延伸到半导体衬底中，例如延伸到半导体衬底的第一部分104，因此寄生双极晶体管可能劣化或被抑制。更详细地，重度掺杂部分104抑制晶体管，例如原本可以被形成在该区域中的npn晶体管。当源极导电材料115延伸到半导体衬底的第二部分105中并且接触部分113被布置在源极导电材料115与第一部分104之间时，也可以实现该效果。由于深深地延伸到半导体衬底100、例如延伸到第一部分104或第二部分105中的源极导电材料115的存在，因此相邻晶体管单元的布置可以是绝缘的。
一般地，功率晶体管以如本文参考附图描述的方式包括多个基本晶体管单元。单晶体管单元可以彼此并联连接并且共享公共源极、漏极和栅极端子。此外，根据特定的实现，晶体管的单晶体管单元可以共享公共源极区和漏极区。例如，多个并联的晶体管单元可以沿着第二方向布置，例如y方向，并且可以并联连接以形成晶体管。晶体管的其他晶体管单元可以相对于漏极区以镜像方式布置。在本说明书的上下文中，术语“半导体装置”可以指晶体管单元或者可以指包括多个晶体管单元的晶体管10。
漏极接触件206被布置在半导体衬底中的漏极接触槽204中。漏极接触槽的深度可以为大约0.2μm至20μm，例如1.0μm。可以为第一导电类型的漏极区205电连接到漏极接触件206。漏极接触件206延伸到半导体装置的顶侧。漏极接触层140，例如漏极金属化层，被布置在半导体装置的顶侧上。漏极接触层140可以电连接到漏极端子272。
源极导电材料115和漏极接触件的材料(例如漏极导电材料)的示例包括诸如钨和多晶硅这样的金属。第二源极接触部分130和漏极接触层140的材料的示例包括诸如钨这样的金属。如将容易理解的，这些材料仅作为示例给出，并且可以使用其他材料。
晶体管10还可以包括场板250。根据一个实施方式，场板250可以被实现为布置在半导体衬底的第一主表面110之上的平面场板。根据另一实施方式，场板可以被布置在在半导体衬底中延伸的场板沟槽252中。场板250可以通过场介电层251而与漂移区260绝缘。栅极210通过栅极介电层211与本体区220绝缘。
图4A还示出了可以被布置在本体区220之下的具有第二导电类型的水平本体接触部分225b。水平本体接触部分225b与源极区电连接。
在图4A的视图的平面之前或之后的平面中，与源极接触槽112的侧壁的第二部分114b相邻地、或在该第二部分114b中形成垂直本体接触部分225a。因此，垂直本体接触部分225a与源极区201垂直地交叠。措辞“与……垂直地交叠”旨在表示各个部分或区域可以以相同的深度延伸。更详细地，可以存在半导体本体的垂直延伸部，在该垂直延伸部处可以存在相应的部分或区域。更具体地，相应部分或区域的起点不一定重合。此外，相应部分或区域的终点不一定重合。垂直本体接触部分225a电连接到源极接触件202。
由于垂直本体接触部分225a和水平本体接触部分225b的存在，并且特别是由于垂直本体接触部分225a与源极区201垂直交叠这一特征，可以改进对寄生双极晶体管的抑制。更详细地，可以从本体区高效地去除孔，从而防止有害影响，例如回跳效应。这导致与其中半导体装置可以安全工作的I-V特性中的区域相对应的改进的安全工作区(SOA)。
图4B示出了图4A所示的半导体装置的水平截面图。如图所示，半导体装置1包括源极接触槽112和漏极接触槽204。源极接触槽112和漏极接触槽204在垂直于第一方向的第二方向(例如y方向)上延伸。源极接触槽112和/或漏极接触槽204不一定具有严格垂直的侧壁。更详细地，侧壁也可以是倾斜的或圆形的。例如，源极接触槽112和/或漏极接触槽204可以是锥形的。半导体装置还包括场板沟槽252和形成在半导体装置的第一主表面110中的栅极沟槽212。栅极沟槽212和场板沟槽252的纵轴可以在第一方向上延伸。术语“纵轴”是指水平轴线，相应的沟槽沿着该水平轴线具有比在另一水平方向上更大的延伸长度。栅极沟槽212将本体区220图案化为多个段，例如，脊或鳍。
源极接触槽112的侧壁114可以分段成第一部分114a和第二部分114b。源极区201可以与侧壁的第一部分114a相邻地布置或被布置在该第一部分114a中。此外，垂直本体接触部分225a可以与侧壁114的第二部分114b相邻地布置或被布置在该第二部分114b中。相邻栅极沟槽212之间的距离可以不同于相邻场板沟槽252之间的距离。栅极210的一部分可以被布置在半导体衬底的第一主表面110之上并且可以在第二方向上延伸。此外，场板250的一部分可以被布置在半导体衬底的第一主表面110之上，并且可以在第二方向上延伸。
图4C示出了图4A和图4B所示的半导体装置的截面图，截面图是在使得与栅极沟槽212相交的位置处被截取的。与图4B所示的相同，图4C的截面图在III与III'之间截取。图4C的截面图示出了与图4A和图4B相同的部件。此外，栅极沟槽212沿深度方向在半导体衬底110中延伸。图4C进一步示出了对图4A和图4B所示的实施方式的修改。与图4A和图4B所示的结构不同，场板沟槽252(其由虚线指示并且被布置在附图所描绘的平面之前和之后)可以延伸到半导体衬底的第二部分105。例如，场板沟槽252可以延伸到比漂移区260的深度更深的深度。因此，场板250可以与具有第二导电类型的半导体衬底的第二部分105垂直交叠。
根据可以与场板沟槽252的深度无关的另一种修改，漏极接触槽204可以延伸到半导体衬底的第二部分105。因此，漏极接触件206可以与具有第二导电类型的半导体衬底的第二部分105垂直交叠。例如，具有第二导电类型的半导体部分105可以被布置成与漏极接触件206相邻。
图4D示出了沿着第二方向(例如y方向)截取的截面图。与图4B所示相同，在IV与IV'之间截取图4D的截面图以便与多个栅极沟槽212相交。形成单脊或单鳍的半导体材料220的各部分可以通过相邻的栅极沟槽212被图案化。脊包括顶表面220a和侧壁220b。栅极介电层211与每个脊的侧壁220b和顶表面220a相邻地布置。导电材料被填充在相邻脊之间的沟槽212中以形成栅极210。因此，本体区220具有在第一方向上延伸的脊的形状。换句话说，脊或鳍的纵轴对应于第一方向。
侧壁220b可以相对于第一主表面110垂直地或以大于75°的角度延伸。栅极210可以与脊的至少两个侧面相邻地布置。
当晶体管例如通过将适当的电压施加到栅极210而导通时，在本体区220与栅极介电层211之间的边界处形成导电反型层213(导电沟道)。因此，场效应晶体管从源极区201到漏极区205处于导通状态中。在关断的情况下，不形成导电反型层，并且晶体管处于非导通状态。根据一个实施方式，形成在脊的相对侧壁220b处的导电沟道区213不彼此合并，使得本体区220可以不完全耗尽，并且可以连接到源极区和本体接触区225。
例如，对应于脊的宽度d1的相邻栅极沟槽212之间的距离可以大于200nm，例如200nm至2000nm，比如400nm至600nm。晶体管还可以包括场板。当晶体管例如通过向栅极施加相应的电压而关断时，载流子可以从漂移区耗尽。因此，可以在保持晶体管的阻断能力的同时增加漂移区的掺杂浓度。因此，可以在确保高电压阻断能力的同时进一步减小导通状态电阻。
根据另一实施方式，本体区220的宽度d1满足以下关系：d1≤2*ld，其中，ld表示形成在栅极介电层211与本体区220之间的界面处的耗尽区的长度。例如，耗尽区的宽度可以确定为：
Figure GDA0002664569280000171
其中，εs表示半导体材料的介电常数(对于硅，为11.9×ε0，ε0＝8.85×10-14F/cm)，k表示波尔兹曼常数(1.38066×10-23J/k)，T表示温度(例如，300K)，ln表示自然对数，NA表示半导体本体的杂质浓度，ni表示本征载流子浓度(在27℃下，硅为1.45×1010cm-3)，并且q表示基本电荷(1.6×10-19℃)。
通常，耗尽区的长度随栅极电压而变化。假设在晶体管中，与阈值电压对应的栅极电压处的耗尽区的长度对应于耗尽区的最大宽度。例如，第一脊的宽度沿着半导体衬底100的主表面110可以为大约10nm至200nm，例如20nm至60nm。
根据宽度d1≤2*ld的实施方式，晶体管是所谓的“完全耗尽”晶体管，其中，当栅极210被设置为导通电压时，本体区220完全耗尽。在这样的晶体管中，可以实现最佳的亚阈值电压，并且可以高效地抑制短沟道效应，从而带来改进的装置特性。
在图4A至图4D所示的场效应晶体管10中，栅极210被布置在第一主表面110中的栅极沟槽212中，源极区201垂直延伸到半导体衬底100中，并且漏极区205在半导体衬底100中垂直延伸。因此，可以大大增加晶体管单元的漏极延伸的有效沟道宽度和体积，从而减小导通状态电阻。由于源极接触件202包括半导体衬底100的部分104和与源极区201直接接触的源极导电材料115并且在半导体衬底中延伸到比栅极沟槽的深度更大的深度，因此可以实现垂直半导体装置。半导体装置还可以包括温度传感器30，其可以形成在与晶体管相同的半导体衬底100中。特别地，温度传感器30的部件、例如第一传感器接触件301和第二传感器接触件302可以通过与晶体管的源极接触件和漏极接触件的部件相同的工艺而形成。由此，可以进一步简化制造工艺。由于本体接触部分225的存在，晶体管的安全工作区可以进一步改善。
参考图4A至图4D所示的半导体装置1包括晶体管10，晶体管10包括可以并联连接的多个单晶体管单元。单晶体管单元的图案可以沿着第一方向和第二方向被重复和镜像。如图4A中具体示出的，并联晶体管单元可以连接到与半导体衬底100的第二主表面相邻形成的第二源极接触部分130(例如，公共背面金属化层)。此外，每个都包括多个晶体管单元的若干晶体管可以连接到与半导体衬底100的第二主表面相邻形成的第二源极接触部分130(例如，公共背面金属化层)。此外，相邻晶体管单元的漏极部分可以连接到公共漏极接触层140，其被布置在半导体衬底100的第一主表面110的一侧上。因此，对于接触单晶体管的晶体管单元来说，不一定对金属化层进行特定图案化。因此，可以进一步简化制造工艺，并且可以降低成本。栅极210可以从晶体管10的一侧电连接。场板250可以例如连接到源极端子271。
图5总结了根据一个实施方式的方法。该方法涉及在半导体本体中制造包括温度传感器的半导体装置，半导体本体包括具有第一导电类型的第一区域和具有第二导电类型的第一部分，第一区域被布置在第一部分之上。该方法包括形成(S100)与第一区域接触的第一接触件，以及形成(S110)与第一部分接触的第二接触件。第二接触件被布置在第一主表面中的第二传感器接触槽中，并且延伸到第一部分。形成第一接触件可以在形成第二接触件之前完成。或者，形成第一接触件可以在形成第二接触之后或与其同时完成。
图6示出了根据一个实施方式的电子装置600的示意图。电子装置600可以包括如上所述的半导体装置1和另外的电路6。例如，电子装置600可以实现开关器件，例如保护式开关。另外的电路6可以通过连接线67和68与半导体装置1电连接。例如，信号可以从半导体装置1被传送到另外的电路6，反之亦然。如上文所述，半导体装置1包括温度传感器30。由温度传感器30测量的电流或电压信号可以经由连接线之一被传送到电路6。另外的电路6可以包括另外的传感器65和控制元件69，例如控制电路。例如，控制元件69可以接收从温度传感器发送的电流或电压信号，并且可以在所测量的温度超过预定阈值时关断半导体装置1。电路6可以包括例如用于提供过压保护或其他保护的其他部件。为了提供这样的保护，可以使用其他传感器65的测量信号。半导体装置1和电路600可以被集成到一个芯片中或者可以形成为单独的部件。实现开关器件的电子装置600可以例如在桥式电路中被用作高压侧开关或低压侧开关。
尽管上面已经描述了本发明的实施方式，但是显然可以实现其他实施方式。例如，其他实施方式可以包括权利要求中所阐述的特征的任何子组合或上文给出的示例中所描述的元素的任何子组合。因此，所附权利要求的精神和范围不应当限于本文包含的实施方式的描述。

Claims (15)

1.一种半导体装置(1)，包括具有第一主表面(110)的半导体衬底(100)中的晶体管(10)，所述晶体管(10)包括：
源极区(201)；
源极接触件，其电连接到所述源极区(201)，所述源极接触件包括第一源极接触部分(202)和第二源极接触部分(130)；以及
在与本体区(220)相邻的所述第一主表面中的栅极沟槽(212)中的栅极(210)，所述栅极(210)被配置成控制所述本体区(220)中的沟道的导电性，
所述本体区(220)和漂移区(260)沿着平行于所述第一主表面的第一方向而被布置在所述源极区(201)与漏极区(205)之间，
所述第二源极接触部分(130)被布置在所述半导体衬底(100)的第二主表面(120)处，
所述第一源极接触部分(202)包括与所述源极区(201)直接接触的源极导电材料(115)，所述第一源极接触部分(202)还包括所述半导体衬底(100)的在所述源极导电材料(115)与所述第二源极接触部分(130)之间的部分，
所述半导体装置(1)还包括在所述半导体衬底(100)中的温度传感器(30)。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体衬底(100)包括具有第一导电类型的第一区域(106)和具有第二导电类型的第一部分(104)，所述第一部分(104)的一部分是所述第一源极接触部分(202)的组成部分，并且所述温度传感器(30)包括与所述第一区域(106)接触的第一接触件(301)以及与所述第一部分(104)接触的第二接触件(302)。
3.根据权利要求2所述的半导体装置(1)，其中，所述源极导电材料(115)被布置在所述第一主表面(110)中的源极接触槽(112)中，所述源极接触槽延伸到所述第一部分(104)，并且所述第二接触件(302)被布置在所述第一主表面(110)中的第二传感器接触槽(303)中并且延伸到所述第一部分(104)。
4.根据权利要求3所述的半导体装置(1)，其中，所述源极接触槽(112)和所述第二传感器接触槽(303)延伸到同一深度。
5.根据权利要求3或4所述的半导体装置，其中，所述第二传感器接触槽(303)不延伸到所述半导体衬底(100)的所述第二主表面(120)。
6.根据权利要求2所述的半导体装置(1)，其中，所述第一接触件(301)被布置在所述第一主表面(110)中的第一传感器接触槽(304)中。
7.根据权利要求2所述的半导体装置(1)，其中，所述温度传感器(30)还包括与所述第一区域(106)接触的、具有所述第二导电类型的发射极区(305)。
8.根据权利要求7所述的半导体装置(1)，其中，所述第一接触件(301)和所述第二接触件(302)被连接到公共端子(271，294，313)。
9.一种半导体装置(1)，包括：
半导体本体(600)中的温度传感器(30)，所述半导体本体(600)包括具有第一导电类型的第一区域(106)和具有第二导电类型的第一部分(104)，所述第一区域(106)被布置在所述第一部分(104)之上，所述温度传感器(30)包括与所述第一区域(106)接触的第一接触件(301)和与所述第一部分(104)接触的第二接触件(302)，所述第二接触件(302)被布置在所述半导体本体(600)的第一主表面(110)中的第二传感器接触槽(303)中并且延伸到所述第一部分(104)；和
形成在所述半导体装置中的晶体管，所述晶体管包括：
沿着平行于所述第一主表面(110)的第一方向而被布置的源极区和漏极区，
完全被布置在所述第一主表面之上的栅极，
源极接触件，其包括被布置在与所述第一主表面(110)相对的第二主表面(120)处的第一源极接触部分(202)和第二源极接触部分(130)，和
漏极接触件，其包括被布置在与所述第一主表面(110)相对的第二主表面(120)处的第一漏极接触部分(275)和第二漏极接触部分(295)。
10.根据权利要求9所述的半导体装置(1)，其中，所述第二传感器接触槽(303)不延伸到所述半导体本体(600)的第二主表面(120)。
11.根据权利要求9或10所述的半导体装置(1)，还包括与所述第一区域(106)接触的、具有所述第二导电类型的发射极区(305)。
12.根据权利要求11所述的半导体装置(1)，其中，所述第一接触件(301)和所述第二接触件(302)被连接到公共端子(271，294，313)。
13.一种电路，包括根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置。
14.根据权利要求13所述的电路，所述电路是开关器件。
15.一种用于制造半导体装置的方法，所述半导体装置包括半导体本体(600)中的温度传感器(30)，所述半导体本体(600)包括具有第一导电类型的第一区域(106)和具有第二导电类型的第一部分(104)，所述第一区域(106)被布置在所述第一部分(104)之上，所述方法包括：
形成与所述第一区域(106)接触的第一接触件(301)，以及形成与所述第一部分(104)接触的第二接触件(302)，所述第二接触件(302)被布置在第一主表面(110)中的第二传感器接触槽(303)中并且延伸到所述第一部分(104)；以及
形成晶体管，其包括形成源极区以及形成用于接触所述源极区的源极接触槽，所述源极接触槽延伸到所述第一部分(104)，其中，所述第二传感器接触槽和所述源极接触槽通过共同加工法而被形成。
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