一种低开关损耗功率器件结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种低开关损耗功率器件结构，在第一导电类型外延层的顶部设有第二导电类型体区，在第二导电类型体区内设有沟槽，沟槽穿透第二导电类型体区进入第一导电类型外延层内，并且沟槽顶部的两侧设有第一导电类型源区，所述沟槽内设有第一导电多晶硅与第二导电多晶硅，所述第一导电多晶硅位于沟槽的顶部，与沟槽的侧壁之间设有第一栅氧层，第一栅氧层的顶部与第一导电类型源区接触，底部与第二导电类型体区接触，所述第二导电多晶硅与沟槽的侧壁与底壁之间设有第二栅氧层，所述第二栅氧层的顶部与第二导电类型体区接触，底部与第一导电类型外延层接触，第一栅氧层与第二栅氧层邻接，本发明专利技术能够缩小元胞尺寸，并且降低开关损耗。损耗。损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低开关损耗功率器件结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种晶体管结构，尤其是一种低开关损耗功率器件结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]功率MOSFET器件产品在应用中，器件本身的功率损耗由导通损耗及开关损耗两部分组成，而在高压高频的工作环境中，功率损耗主要为开关损耗，开关损耗主要由器件的寄生电容决定。
[0003]常规设计上，为了降低器件在高压高频工作环境中的开关损耗，即降低器件寄生电容，开发了屏蔽栅结构，这明显降低了米勒电容，降低了开关损耗，但是随着频率的上升，屏蔽栅结构的开关损耗也变得无法接受。
[0004]在专利CN111180521A（一种降低开关损耗的半导体结构及制造方法）中，提出了一种利用虚栅进一步加快开关速度，降低能量损耗的办法，但是，由于专利CN111180521A中的虚栅与控制栅在水平方向上并列设置，导致器件的元胞尺寸无法缩小，则器件的导通电阻无法进一步优化。专利CN111180521A中的结构主要应用与元胞尺寸较大的高压功率器件中，例如超结功率MOSFET等，而在低压器件则无法使用该结构。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低开关损耗功率器件结构，包括第一导电类型衬底，在所述第一导电类型衬底的上方设有第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层的顶部设有第二导电类型体区，在所述第二导电类型体区内设有沟槽，所述沟槽穿透第二导电类型体区进入第一导电类型外延层内，所述沟槽顶部的两侧设有第一导电类型源区，在所述沟槽、第一导电类型外延层的上方设有第一绝缘介质层，在所述第一绝缘介质层的上方设有源极金属，在相临的沟槽之间的第一绝缘介质层内设有接触孔，所述源极金属通过接触孔与第一导电类型源区、第二导电类型体区欧姆接触，其特征在于：所述沟槽内设有第一导电多晶硅与第二导电多晶硅，所述第一导电多晶硅位于沟槽顶部，与沟槽的侧壁之间设有第一栅氧层，第一栅氧层的顶部与第一导电类型源区接触，底部与第二导电类型体区接触；所述第二导电多晶硅与沟槽的侧壁与底壁之间设有第二栅氧层，所述第二栅氧层的顶部与第二导电类型体区接触，底部与第一导电类型外延层接触，第二导电多晶硅与第一导电多晶硅之间设有第二绝缘介质层；所述第一栅氧层与第二栅氧层邻接。2.根据权利要求1所述的一种低开关损耗功率器件结构，其特征在于，所述第一栅氧层、第二栅氧层、第一绝缘介质层与第二绝缘介质层由二氧化硅或氮化硅构成。3.根据权利要求1中所述的一种低开关损耗功率器件结构，其特征在于，所述的功率器件包括N型功率器件和P型功率器件，当所述功率器件为所述N型功率器件时，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型，当所述功率器件为所述P型功率器件时，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。4.根据权利要求1所述的一种低开关损耗功率器件结构，其特征在于，所述第一导电多晶硅接栅极控制信号，当所述功率器件为N型功率器件时，所述第二导电多晶硅的电位固定的比源极金属高2.5V至25V；当所述功率器件为P型功率器件时，所述第二导电多晶硅的电位固定的比源极金属低2.5V至25V。5.根据权利要求1
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4任一项所述的一种低开关损耗功率器件结构，其特征在于，所述的第二导电多晶硅的上方设有第一导电多晶硅。6.根据权利要求1
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4任一项所述的一种低开关损耗功率器件结构，其特征在于，所述的第二导电多晶硅的两侧设有第一导电多晶硅。7.一种低开关损耗功率器件结构的制造方法，基于权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱袁正，周锦程，叶鹏，
申请(专利权)人：无锡新洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：