[發(fā)明專利]具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110220527.1
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102738142A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 林永發(fā);徐守一;吳孟韋;陳面國;石逸群
• 申請（專利權(quán)）人: 茂達電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其包含：一塊基板及多個晶體管；其中該基板包括一層成第一導電性的第一層體，及一層形成于該第一層體上且主要載流子濃度小于該第一層體的主要載流子濃度的第二層體；每一晶體管的主要結(jié)構(gòu)自該第二層體向該第一層體方向形成，且包括一個遠離該第一層體的源極區(qū)；其特征在于：

所述具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件還包含一個邊界溝槽結(jié)構(gòu)、一個環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)，及一個導電結(jié)構(gòu)；該邊界溝槽結(jié)構(gòu)包括一個自該第二層體表面向該第一層體方向形成且圍覆所述晶體管的溝槽，及一個形成在該溝槽表面的絕緣壁體；該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)成相反于該第一導電性的第二導電性，且鄰接該溝槽邊界結(jié)構(gòu)相反于所述晶體管的側(cè)面地形成于該第二層體；該導電結(jié)構(gòu)蓋覆每一晶體管的源極區(qū)、該邊界溝槽結(jié)構(gòu)，和該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該絕緣壁體形成于該溝槽表面并界定一個渠道，該導電結(jié)構(gòu)填覆于該渠道。

3.如權(quán)利要求2所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該絕緣壁體具有一個形成于該溝槽底面的第一部，及一個形成于該溝槽側(cè)周面的第二部，該第一部的厚度不小于該第二部的厚度。

4.如權(quán)利要求3所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該絕緣壁體選自氧化硅、低介電值材料、絕緣材料，及前述的一組合為材料所構(gòu)成。

5.如權(quán)利要求4所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于每一晶體管還包括一個位于該第二層體上的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)具有一層依序形成該第二層體上的介電層，及一層導電層，該絕緣壁體的第二部的厚度大于該介電層的厚度。

6.如權(quán)利要求5所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)包括一個第一區(qū)，及一個形成于該第一區(qū)中且主要載流子濃度大于該第一區(qū)的主要載流子濃度的第二區(qū)。

7.如權(quán)利要求6所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該溝槽與該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)的交界面到該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)遠離該溝槽的側(cè)面的距離不小于1μm。

8.如權(quán)利要求7所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該環(huán)衛(wèi)結(jié)構(gòu)遠離該溝槽的側(cè)面與該第二層體的邊緣的間距不小于2μm。

9.如權(quán)利要求8所述的具有邊界溝槽結(jié)構(gòu)的功率元件，其特征在于該溝槽結(jié)構(gòu)的溝槽貫穿該第二層體至該第一層體中。