【技术实现步骤摘要】
沟槽功率半导体器件
本技术涉及一种功率半导体结构,具体地说是一种普通沟槽功率半导体结构。
技术介绍
如图13所示,为传统沟槽功率MOSFET结构的示意图,传统结构包括元胞区001和终端保护区002,元胞区001位于器件的中心区,终端保护区002环绕元胞区001设置,元胞区001和终端保护区002的第一导电类型外延层3的表面都设置了第二导电类型体区7。图13显示了器件承受击穿电压时的击穿位置,所示击穿点位于最靠近元胞区001的第二类沟槽14的靠近元胞区001的一侧,该击穿点极其靠近第二类栅氧化层16,并且由于第二导电类型体区7的杂质浓度高,该位置峰值电场极高,这种情况容易导致栅氧层的损伤,导致器件耐压下降,可靠性降低。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种能够提高终端耐压、提高可靠性的沟槽功率半导体器件。按照本技术提供的技术方案,所述沟槽功率半导体器件,包括漏极金属、半导体基板与第一类沟槽、第一类导电多晶硅、第一类栅氧化层、第二导电类型体区、第一导电类型源区、第二类绝缘介质层、第一类绝缘介质层、第二导电类型阱区、源极金属、金属场板、第二类沟槽、第二类导电多晶硅与第二类栅氧化层;所述半导体基板设置在漏极金属的上面,半导体基板被划分为元胞区和终端保护区,元胞区位于半导体基板的中心区,终端保护区位于元胞区的外圈且环绕元胞区;所述半导体基板包括第一导电类型衬底和位于第一导电类型衬底上的第一导电类型外延层;在第一导电类型外延层上设有第二导电类型体区与第二导电类 ...
【技术保护点】
1.一种沟槽功率半导体器件,包括漏极金属(1)、半导体基板与第一类沟槽(4)、第一类导电多晶硅(5)、第一类栅氧化层(6)、第二导电类型体区(7)、第一导电类型源区(8)、第二类绝缘介质层(9)、第一类绝缘介质层(10)、第二导电类型阱区(11)、源极金属(12)、金属场板(13)、第二类沟槽(14)、第二类导电多晶硅(15)与第二类栅氧化层(16);/n所述半导体基板设置在漏极金属(1)的上面,半导体基板被划分为元胞区(001)和终端保护区(002),元胞区(001)位于半导体基板的中心区,终端保护区(002)位于元胞区(001)的外圈且环绕元胞区(001);所述半导体基板包括第一导电类型衬底(2)和位于第一导电类型衬底(2)上的第一导电类型外延层(3);/n其特征是:在第一导电类型外延层(3)上设有第二导电类型体区(7)与第二导电类型阱区(11),第二导电类型体区(7)完全覆盖位于元胞区(001)内的第一导电类型外延层(3),第二导电类型阱区(11)完全或者部分覆盖位于终端保护区(002)内的第一导电类型外延层(3),在第二导电类型体区(7)内设有第一导电类型源区(8),在第二导电 ...
【技术特征摘要】
1.一种沟槽功率半导体器件,包括漏极金属(1)、半导体基板与第一类沟槽(4)、第一类导电多晶硅(5)、第一类栅氧化层(6)、第二导电类型体区(7)、第一导电类型源区(8)、第二类绝缘介质层(9)、第一类绝缘介质层(10)、第二导电类型阱区(11)、源极金属(12)、金属场板(13)、第二类沟槽(14)、第二类导电多晶硅(15)与第二类栅氧化层(16);
所述半导体基板设置在漏极金属(1)的上面,半导体基板被划分为元胞区(001)和终端保护区(002),元胞区(001)位于半导体基板的中心区,终端保护区(002)位于元胞区(001)的外圈且环绕元胞区(001);所述半导体基板包括第一导电类型衬底(2)和位于第一导电类型衬底(2)上的第一导电类型外延层(3);
其特征是:在第一导电类型外延层(3)上设有第二导电类型体区(7)与第二导电类型阱区(11),第二导电类型体区(7)完全覆盖位于元胞区(001)内的第一导电类型外延层(3),第二导电类型阱区(11)完全或者部分覆盖位于终端保护区(002)内的第一导电类型外延层(3),在第二导电类型体区(7)内设有第一导电类型源区(8),在第二导电类型阱区(11)上设有第一类绝缘介质层(10);
在第一导电类型源区(8)的上表面向下开设有第一类沟槽(4),第一类沟槽(4)向下穿透第一导电类型源区(8)与第二导电类型体区(7)并最终伸入第一导电类型外延层(3)内,在第一类沟槽(4)侧壁和底壁均形成有第一类栅氧化层(6),在第一类栅氧化层(6)内设有第一类导电多晶硅(5);
在第二导电类型阱区(11)的上表面向下开设有第二类沟槽(14),第二类沟槽(14)向下穿透第二导电类型阱区(11)并最终伸入第一导电类型外延层(3)内,在第二类沟槽(14)侧壁和底壁均设有第二类栅氧化层(16),在第二类栅氧化层(16)内设有第二类导电多晶硅(15);
在第一导电类型源区(8)与第一类绝缘介质层(10)上设有第二类绝缘介质层(9),在第二类绝缘介质层(9)上设有源极金属(12)与金属场板(13),源极金属(12)不仅完全覆盖位于元胞区(001)内的第二类绝缘介质层(9)而且部分延伸到终端保护区(002)内并覆盖靠近元胞区(001)的第二类绝缘介质层(9),源极金属(12)通过通孔与第一导电类型源区(8)及第二导电类型体区(7)欧姆接触,金属场板(13)完全位于终端保护区(002)内,且金属场板(13)至少覆盖一根第二类沟槽(14),金属场板(13)连接源极电位或栅极电位。
2.根据权利要求1所述的沟槽功率半导体器件,其特征是:所述第二导电类型体区(7)不仅完全覆盖位于元胞区(001)内的第一导电类型外延层(3)而且第二导电类型体区(7)部分延伸到终端保护区(002)内并覆盖靠近元胞区(001)的第一导电类型外延层(3),在位于元胞区(001)内的第二导电类型体区(7)上设有第一导电类型源区(8),所述第二导电类型阱区(11)覆盖第二导电类型...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱袁正,廖周林,周锦程,王根毅,周永珍,
申请(专利权)人:无锡新洁能股份有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏;32
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