[發(fā)明專(zhuān)利]一種半導(dǎo)體功率器件及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010190248.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102263107A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝福淵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 力士科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/088
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/088;H01L27/092;H01L29/06;H01L21/8234;H01L21/8238
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種半導(dǎo)體功率器件，包括：

多個(gè)位于有源區(qū)的封閉的功率晶體管單元，該功率晶體管單元形成于一個(gè)半導(dǎo)體襯底之上，其中每個(gè)所述功率晶體管單元由溝槽柵圍繞，形成正方形或矩形的封閉單元；

多個(gè)位于終端區(qū)的具有懸浮電壓的溝槽環(huán)，所述終端區(qū)形成于所述有源區(qū)周?chē)?/p>

體區(qū)，位于所述有源區(qū)和所述終端區(qū)；

所述溝槽柵進(jìn)一步延伸至包括一個(gè)接觸溝槽柵，該接觸溝槽柵用于形成與柵金屬層之間的電氣接觸，并且該接觸溝槽柵的寬度大于位于所述有源區(qū)的溝槽柵的寬度；

源區(qū)，該源區(qū)位于具有所述封閉的功率晶體管單元的所述有源區(qū)內(nèi)，遠(yuǎn)離具有多個(gè)懸浮溝槽環(huán)的所述終端區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中所述封閉的功率晶體管單元進(jìn)一步包括封閉的N溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元，并且所述源區(qū)進(jìn)一步包括N+摻雜類(lèi)型的源區(qū)，該N+摻雜類(lèi)型的源區(qū)位于所述有源區(qū)且遠(yuǎn)離所述終端區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中所述封閉的功率晶體管單元進(jìn)一步包括封閉的P溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元，并且所述源區(qū)進(jìn)一步包括P+摻雜類(lèi)型的源區(qū)，該P(yáng)+摻雜類(lèi)型的源區(qū)位于所述有源區(qū)且遠(yuǎn)離所述終端區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件進(jìn)一步包括：

一層覆蓋所述半導(dǎo)體功率器件的絕緣層和多個(gè)穿過(guò)該絕緣層的溝槽式源-體接觸區(qū)，該溝槽式源-體接觸區(qū)繼而穿過(guò)所述源區(qū)并延伸入所述體區(qū)，該溝槽式源-體接觸區(qū)內(nèi)填充源-體接觸插塞以形成與所述源區(qū)和所述體區(qū)之間的電氣接觸；和

多個(gè)穿過(guò)所述絕緣層的溝槽式柵接觸區(qū)，該溝槽式柵接觸區(qū)延伸入所述接觸溝槽柵，該溝槽式柵接觸區(qū)內(nèi)填充柵接觸插塞以形成與所述接觸溝槽柵之間的電氣接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體功率器件進(jìn)一步包括：

源金屬層和柵金屬層，都位于所述絕緣層的上表面，分別與所述源-體接觸插塞和所述柵接觸插塞之間形成電氣接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中所述終端區(qū)內(nèi)包括至少3個(gè)懸浮的溝槽環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中位于所述終端區(qū)的每?jī)蓚€(gè)相鄰的溝槽環(huán)之間的距離是相等的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中位于所述終端區(qū)中的每?jī)蓚€(gè)相鄰的溝槽環(huán)之間的距離是不相等的。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其中所述封閉的功率晶體管單元進(jìn)一步包括形成于摻雜紅磷的襯底上的封閉的N溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件進(jìn)一步包括：

漏金屬層，位于所述半導(dǎo)體襯底的下表面，并且所述溝槽柵和所述源區(qū)位于該半導(dǎo)體襯底的上表面，其中上表面與下表面是相對(duì)的。

11.一種溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，包括：

多個(gè)封閉的N溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元或多個(gè)封閉的P溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元，該溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元由溝槽柵圍繞，形成有源區(qū)內(nèi)正方形或矩形的封閉單元結(jié)構(gòu)；

所述溝槽柵進(jìn)一步延伸至包括一個(gè)接觸溝槽柵，該接觸溝槽柵用于形成與柵金屬層之間的電氣接觸，并且該接觸溝槽柵的寬度大于位于所述有源區(qū)的溝槽柵的寬度；

位于終端區(qū)的至少3個(gè)具有懸浮電壓的溝槽環(huán)；

體區(qū)，位于所述有源區(qū)和所述終端區(qū)；

源區(qū)，位于所述有源區(qū)且遠(yuǎn)離所述終端區(qū)；

一層覆蓋所述半導(dǎo)體功率器件的絕緣層和多個(gè)穿過(guò)該絕緣層的溝槽式源-體接觸區(qū)，該溝槽式源-體接觸區(qū)繼而穿過(guò)所述源區(qū)并延伸入所述體區(qū)，該溝槽式源-體接觸區(qū)內(nèi)填充源-體接觸插塞以形成與所述源區(qū)和所述體區(qū)之間的電氣接觸；

源金屬層，位于所述絕緣層的上表面，與所述源-體接觸插塞之間形成電氣接觸；和

漏金屬層，位于所述半導(dǎo)體襯底的下表面。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體功率器件，其中所述封閉的N溝道溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管單元形成于摻雜紅磷的襯底上。