功率MOSFET器件及其形成方法技术

一种功率MOSFET器件及其形成方法，所述器件包括：半导体衬底；有源器件层，位于所述半导体衬底的正面；准TSV结构，位于所述半导体衬底内；背面金属层，位于所述半导体衬底的背面，覆盖所述准TSV结构的顶部表面且与所述准TSV结构热耦合。本发明专利技术可以具有较高的热传导能力，从而实现有效散热，并且具有较高的集成功率密度以及较低的封装工艺复杂度。

【技术实现步骤摘要】
功率MOSFET器件及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种功率MOSFET器件及其形成方法。
技术介绍
功率金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)器件是直流/直流(DirectCurrent/DirectCurrent，DC/DC)电源系统的核心元器件之一，是电源系统中的主要发热单元。如果功率MOSFET工作中产生的热量不能及时通过传导、对流等方式导出，会引起器件温度的上升，严重影响电源系统的转换效率和长期可靠性。垂直双扩散功率MOSFET(VerticalDouble-diffusedMOSFET，VDMOS)的源极和栅极在芯片的正面、漏极在芯片的背面，功率VDMOS器件导通时，电流从源极经源区、沟道区、阱区、有源器件层、衬底材料到达漏极。在电流的流经路径上，有源器件层电阻占器件导通电阻的50％以上，因此有源器件层是功率VDMOS器件导通时的主要发热部位。在有源器件层之上，依次覆盖有栅氧化层、多晶硅栅、隔离介质层、源极金属、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率MOSFET器件，其特征在于，包括：/n半导体衬底；/n有源器件层，位于所述半导体衬底的正面；/n准TSV结构，位于所述半导体衬底内；/n背面金属层，位于所述半导体衬底的背面，覆盖所述准TSV结构的顶部表面且与所述准TSV结构热耦合。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率MOSFET器件，其特征在于，包括：
半导体衬底；
有源器件层，位于所述半导体衬底的正面；
准TSV结构，位于所述半导体衬底内；
背面金属层，位于所述半导体衬底的背面，覆盖所述准TSV结构的顶部表面且与所述准TSV结构热耦合。


2.根据权利要求1所述的功率MOSFET器件，其特征在于，所述有源器件层的区域包括元胞区，所述元胞区形成有多个功率MOSFET元胞；
其中，所述元胞区中的至少一部分功率MOSFET元胞共用同一个准TSV结构。


3.根据权利要求2所述的功率MOSFET器件，其特征在于，所述元胞区中的多个功率MOSFET元胞呈阵列排布，且划分为多个元胞阵列，每个元胞阵列包含N×N个功率MOSFET元胞；
其中，每个功率MOSFET元胞阵列中的功率MOSFET元胞共用同一个准TSV结构，N为正整数，且N≥3。


4.根据权利要求1所述的功率MOSFET器件，其特征在于，所述半导体衬底内具有准TSV；
相邻的准TSV结构之间的间距大于等于所述准TSV的宽度的M倍；
所述相邻的准TSV结构之间的间距的延伸方向平行于所述半导体衬底的表面；
其中，M大于等于0.4。


5.根据权利要求1所述的功率MOSFET器件，其特征在于，所述准TSV结构包括：
阻挡层金属层；
种子层金属层，位于所述阻挡层金属层的表面；
电镀层金属层位于所述种子层金属层的表面。


6.一种功率MOSFET器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，在所述半导体衬底的正面形成有源器件层；
在所述半导体衬底内形成准TSV结构；
在所述半导体衬底的背面形成背面金属层，其中，所述背面金属层覆盖所述准TSV结构的顶部表面且与所述准TSV结构热耦合。


7.根据权利要求6所述的功率MOSFET器件的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底内形成准TSV结构包括：
提供键合晶圆，对所述键合晶圆的正面与所述半导体衬底的正面进行键合...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昭焕，吴罚，朱克宝，杨帆，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50