一种元胞结构以及功率器件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种元胞结构以及功率器件，涉及功率半导体领域。元胞结构，包括：第一绝缘部，第一绝缘部具有一端开口的容纳槽；第一介质部，第一介质部设置于容纳槽的底部；第二介质部，第二介质部设置于容纳槽内，且位于第一介质部远离底面的一侧；第二绝缘部，设置于第一介质部和第二介质部之间。本实用新型专利技术提供的元胞结构，在容纳槽内设有被第二绝缘部隔开且相互绝缘的第一介质部和第二介质部。如此，第一介质部相当于在容纳槽的底部设置了一个额外的电极板，使整个沟槽底部区域的电场分布较为平缓，有效的解决了沟槽底部电场集中的问题，使得此处发生电场击穿的概率大大降低，有效的提高了器件的可靠性和稳定性。

A cellular structure and power device

【技术实现步骤摘要】
一种元胞结构以及功率器件
本技术涉及功率半导体领域，具体而言，涉及一种元胞结构以及功率器件。
技术介绍
功率器件，也称作半导体器件，主要用于进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。现有很多功率器件上都会在基板上设置沟槽式的元胞结构，用于提高功率器件的性能。现有的元胞结构，一般包括槽状的绝缘部，以及填充于绝缘部内部的介质材料。但这种沟槽式的元胞结构沟槽底部容易发生电场集中，并在此区域造成电场击穿，导致功率器件损坏。
技术实现思路
本技术提供了一种元胞结构以及功率器件，旨在改善现有元胞结构沟槽底部容易发生电场集中，并在此区域造成电场击穿的问题。本技术是这样实现的：一种元胞结构，包括：第一绝缘部，所述第一绝缘部具有一端开口的容纳槽，且所述容纳槽的底面为弧形结构；第一介质部，所述第一介质部设置于所述容纳槽的底部，且所述第一介质部远离所述底面的一侧开设有凹槽；第二介质部，所述第二介质部设置于所述容纳槽内，且位于所述第一介质部远离所述底面的一侧，所述第一介质部和所述第二介质部之间具有预设间距；第二绝缘部，设置于所述第一介质部和所述第二介质部之间。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述第一介质部包括第一直线段、第二直线段以及弧形段，所述第一直线段和所述第二直线段分别与所述弧形段的两端连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述第一直线段和所述第二直线段相互平行且间隔设置。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述容纳槽的开口处设有第三介质部。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述第三介质部远离所述容纳槽一侧设有金属层。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述第一绝缘部的底部设有通孔，所述通孔连接至所述第一介质部。一种功率器件，包括基板和设置于所述基板上的元胞结构，所述元胞结构为上述任一项所述的元胞结构。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述基板包括依次层叠的第一离子层、第二离子层和晶体层，所述第一绝缘部从所述第一离子层远离所述第二离子层一侧的表面延伸至所述晶体层内部，且所述开口位于所述第一离子层远离所述第二离子层一侧的表面上。进一步地，在本技术较佳的实施例中，所述第二介质部贯穿所述第一离子层和所述第二离子层。本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的元胞结构，在第一绝缘部的容纳槽内，设有被第二绝缘部隔开且相互绝缘的第一介质部和第二介质部。如此，第一介质部相当于在容纳槽的底部设置了一个额外的电极板，使整个沟槽底部区域的电场分布较为平缓，有效的解决了沟槽底部电场集中的问题，使得此处发生电场击穿的概率大大降低，有效的提高了器件的可靠性和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术实施例提供的元胞结构的结构示意图。图标：第一绝缘部1；第一介质部2；第二介质部3；第二绝缘部4；第三介质部5；金属层6；基板7。具体实施方式为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。请参照图1所示，本实施例提供一种元胞结构，应用于功率器件，包括：第一绝缘部1，第一绝缘部1具有一端开口的容纳槽，且容纳槽的底面为弧形结构。第一介质部2，第一介质部2设置于容纳槽的底部，且第一介质部2远离底面的一侧开设有凹槽，且第一介质部2的底部也为弧形结构。第二介质部3，第二介质部3设置于容纳槽内，且位于第一介质部2远离底面的一侧，第一介质部2和第二介质部3之间具有预设间距；第二绝缘部4，设置于第一介质部2和第二介质部3之间，且其一部分位于第一介质部2的凹槽内。同时，第二绝缘部4与容纳槽的内侧壁接触，使得第一介质部2和第二介质部3相互绝缘。具体的，元胞结构设置于功率器件的基板7之上，功率器件的基板7包括依次层叠设置的第一离子层、第二离子层以及晶体层(第一离子层和第二离子层实际上为对基板7进行离子注入形成的)。其中，第一离子层远离第二离子层的侧面为基板7的正面，对应的，晶体层远离第二离子层的一面为基板7的背面。元胞结构设置于基板7的正面上并向基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种元胞结构，其特征在于，包括：/n第一绝缘部，所述第一绝缘部具有一端开口的容纳槽，且所述容纳槽的底面为弧形结构；/n第一介质部，所述第一介质部设置于所述容纳槽的底部，且所述第一介质部远离所述底面的一侧开设有凹槽；/n第二介质部，所述第二介质部设置于所述容纳槽内，且位于所述第一介质部远离所述底面的一侧，所述第一介质部和所述第二介质部之间具有预设间距；/n第二绝缘部，设置于所述第一介质部和所述第二介质部之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种元胞结构，其特征在于，包括：
第一绝缘部，所述第一绝缘部具有一端开口的容纳槽，且所述容纳槽的底面为弧形结构；
第一介质部，所述第一介质部设置于所述容纳槽的底部，且所述第一介质部远离所述底面的一侧开设有凹槽；
第二介质部，所述第二介质部设置于所述容纳槽内，且位于所述第一介质部远离所述底面的一侧，所述第一介质部和所述第二介质部之间具有预设间距；
第二绝缘部，设置于所述第一介质部和所述第二介质部之间。


2.根据权利要求1所述的元胞结构，其特征在于，所述第一介质部包括第一直线段、第二直线段以及弧形段，所述第一直线段和所述第二直线段分别与所述弧形段的两端连接。


3.根据权利要求2所述的元胞结构，其特征在于，所述第一直线段和所述第二直线段相互平行且间隔设置。


4.根据权利要求1所述的元胞结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾丹，史波，肖婷，敖利波，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44