本发明专利技术公开了一种半导体装置及其制作方法，包括：半导体基体，具有第一主面及与第一主面相反的第二主面；发射极金属层和栅极金属层，间隔设置于第一主面之上；漂移层，设置于第一主面与第二主面之间；场环层，设置于栅极金属层区域且与漂移层相比设置于第一主面侧，场环层的上表面构成为第一主面的部分，场环层与发射极金属层电连接；第一沟槽，在半导体基体的厚度方向上从场环层的上表面向下延伸；第一栅极电极层，隔着第一氧化绝缘层与场环层的上表面相对设置，且隔着第一氧化绝缘层设置于第一沟槽内而与场环层相对设置，第一栅极电极层与栅极金属层电连接。本发明专利技术的半导体装置降低了瞬间电流和电压，提高了抗干扰能力，抑制了噪声。噪声。噪声。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制作方法
[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种半导体装置及其制作方法。
技术介绍
[0002]相关技术中的半导体装置，如图1所示，栅极焊盘1作为栅极引出端，栅极焊盘1占用了半导体装置的较多面积，但是由于栅极焊盘1仅仅起到电极引出和封装打线的作用，因此无法有效利用半导体装置的面积。另外，相关技术中的半导体装置的栅极电极2和场环层4之间通过绝缘膜3进行绝缘，栅极电极2和场环层3之间的相对面为平面，因此栅极
‑
发射极的电容Cge较小，Cge/Cgc减小，半导体装置的通断时间较短，半导体装置通断时的瞬间电流和电压高，而导致抗干扰能力差且噪声大。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种半导体装置，该半导体装置通过在场环层上设置第一沟槽，有效地利用了场环层的面积，降低了瞬间电流和电压，提高了抗干扰能力，抑制了噪声。
[0004]本专利技术还提出一种上述半导体装置的制作方法。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面实施例提出一种半导体装置，包括：半导体基体，具有第一主面及与所述第一主面相反的第二主面；发射极金属层和栅极金属层，所述发射极金属层和所述栅极金属层间隔设置于所述第一主面之上，在俯视观察时，所述发射极金属层覆盖所述半导体基体的区域设定为发射极金属层区域，所述栅极金属层覆盖所述半导体基体的区域设定为栅极金属层区域；第一导电型的漂移层，设置于所述第一主面与所述第二主面之间；第二导电型的场环层，设置于所述栅极金属层区域且与所述漂移层相比设置于所述第一主面侧，所述场环层的上表面构成为所述第一主面的部分，所述场环层与所述发射极金属层电连接；第一沟槽，在所述半导体基体的厚度方向上从所述场环层的上表面向下延伸且不贯穿所述场环层；第一栅极电极层，隔着第一氧化绝缘层与所述场环层的上表面相对设置，且隔着所述第一氧化绝缘层设置于所述第一沟槽内而与所述场环层相对设置，所述第一栅极电极层与所述栅极金属层电连接。
[0006]根据本专利技术实施例的半导体装置通过在场环层上设置第一沟槽，有效地利用了场环层的面积，降低了瞬间电流和电压，提高了抗干扰能力，抑制了噪声。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述的半导体装置还包括：第二导电型的第一阱层，所述第一阱层设置于所述发射极金属层区域且与所述漂移层相比设置于所述第一主面侧，所述第一阱层与所述发射极金属层电连接；第一导电型的发射极层，所述发射极层设置于所述发射极金属层区域且选择性地设置于所述第一阱层的所述第一主面侧，所述发射极层与所述发射极金属层电连接；第二沟槽，所述第二沟槽设置于所述发射极金属层区域且在所述半导体基体的厚度方向上从所述第一主面将所述发射极层及所述第一阱层贯穿而到达所述漂移层内，所述第二沟槽的深度与所述第一沟槽的深度相同；第二栅极电极层，所述第
二栅极电极层隔着第二氧化绝缘层设置于所述第二沟槽内而与所述场环层相对设置，所述第二栅极电极层与所述第一栅极电极层电连接。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述第一氧化绝缘层和所述第二氧化绝缘层一次成型。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述半导体装置还包括：层间介质层，所述层间介质层设于所述第一主面上，所述发射极金属层和所述栅极金属层设于所述层间介质层的上表面，所述发射极金属层经由所述层间介质层的开口与所述第一阱层、所述发射极层接触，所述栅极金属层经由所述层间介质层的开口与所述第一栅极电极层接触。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述半导体装置还包括：第二导电型的注入层，所述注入层设置于所述栅极金属层区域且设置于所述第一栅极电极层的上表面，所述注入层与所述第一栅极电极层接触，所述栅极金属层经由所述层间介质层的开口与所述注入层接触。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述第一沟槽为多个，多个所述第一沟槽仅沿所述第一沟槽的宽度方向间隔排布。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一沟槽为多个，多个所述第一沟槽排布成多行多列。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述第一沟槽的垂直于其深度方向的横截面构造为菱形、圆形、矩形、六边形和环形中的至少一种。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，通过调整所述第一沟槽的数量和形状，调整栅极
‑
发射极电容Cge的变化量。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述第一沟槽的下端构造为向下凸出的圆弧形。
[0016]根据本专利技术的第二方面实施例提出了一种半导体装置的制作方法，包括：提供构造成第一导电型的漂移层的半导体基体；在所述半导体基体上通过注入第二导电型离子形成第二导电型的场环层；在所述场环层的上表面上刻蚀出第一沟槽，所述第一沟槽在所述半导体基体的厚度方向上从所述场环层的上表面向下延伸且不贯穿所述场环层；在所述场环层的上表面和所述第一沟槽内生长出氧化层，以形成第一氧化绝缘层；在所述第一氧化绝缘层的上表面沉淀多晶材料；对所述多晶材料进行刻蚀以形成第一栅极电极层，所述第一栅极电极层隔着所述第一氧化绝缘层与所述场环层的上表面相对设置，且隔着所述第一氧化绝缘层设置于所述第一沟槽内而与所述场环层相对设置。
[0017]根据本专利技术实施例的半导体装置的制作方法，通过在场环层上设置第一沟槽，有效地利用了场环层的面积，降低了瞬间电流和电压，提高了抗干扰能力，抑制了噪声。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是现有技术中半导体装置的剖视图。
[0021]图2是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0022]图3是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0023]图4是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0024]图5是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0025]图6是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0026]图7是根据本专利技术实施例的半导体装置的制作过程的状态的剖视图。
[0027]图8是根据本专利技术实施例的半导体装置的第一沟槽的结构示意图。
[0028]图9是根据本专利技术实施例的半导体装置的第一沟槽的结构示意图。
[0029]图10是根据本专利技术实施例的半导体装置的第一沟槽的结构示意图。
[0030]图11是根据本专利技术实施例的半导体装置的第一沟槽的结构示意图。
[0031]图12是根据本专利技术实施例的半导体装置的第一沟槽的结构示意图。
[0032]图13是根据本专利技术实施例的半导体装置的结构示意图。
[0033]附图标记：
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：半导体基体，具有第一主面及与所述第一主面相反的第二主面；发射极金属层和栅极金属层，所述发射极金属层和所述栅极金属层间隔设置于所述第一主面之上，在俯视观察时，所述发射极金属层覆盖所述半导体基体的区域设定为发射极金属层区域，所述栅极金属层覆盖所述半导体基体的区域设定为栅极金属层区域；第一导电型的漂移层，设置于所述第一主面与所述第二主面之间；第二导电型的场环层，设置于所述栅极金属层区域且与所述漂移层相比设置于所述第一主面侧，所述场环层的上表面构成为所述第一主面的部分，所述场环层与所述发射极金属层电连接；第一沟槽，在所述半导体基体的厚度方向上从所述场环层的上表面向下延伸且不贯穿所述场环层；第一栅极电极层，隔着第一氧化绝缘层与所述场环层的上表面相对设置，且隔着所述第一氧化绝缘层设置于所述第一沟槽内而与所述场环层相对设置，所述第一栅极电极层与所述栅极金属层电连接。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还包括：第二导电型的第一阱层，所述第一阱层设置于所述发射极金属层区域且与所述漂移层相比设置于所述第一主面侧，所述第一阱层与所述发射极金属层电连接；第一导电型的发射极层，所述发射极层设置于所述发射极金属层区域且选择性地设置于所述第一阱层的所述第一主面侧，所述发射极层与所述发射极金属层电连接；第二沟槽，所述第二沟槽设置于所述发射极金属层区域且在所述半导体基体的厚度方向上从所述第一主面将所述发射极层及所述第一阱层贯穿而到达所述漂移层内，所述第二沟槽的深度与所述第一沟槽的深度相同；第二栅极电极层，所述第二栅极电极层隔着第二氧化绝缘层设置于所述第二沟槽内而与所述场环层相对设置，所述第二栅极电极层与所述第一栅极电极层电连接。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一氧化绝缘层和所述第二氧化绝缘层一次成型。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，还包括：层间介质层，所述层间介质层设于所述第一主面上，所述发...
【专利技术属性】
技术研发人员：储金星，杨晶杰，
申请(专利权)人：海信家电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。