[發(fā)明專利]一種功率場效應(yīng)晶體管器件的結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310104598.4
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104078497B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇冠創(chuàng)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京勵盛半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/417;H01L29/40;H01L29/06
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1.一種功率場效應(yīng)晶體管器件的結(jié)構(gòu)包括以下部分：

(1)有源區(qū)和終端區(qū)；

(2)在有源區(qū)內(nèi)基本單元分為兩部分：常規(guī)部分和增強(qiáng)部分；

(3)常規(guī)部分結(jié)構(gòu)是以下任何一種：

*第一種常規(guī)部分包括P型基區(qū)，N⁺發(fā)射源區(qū)和溝槽柵極，P型基區(qū)和N⁺區(qū)都被連接至發(fā)射電極；

*第二種常規(guī)部分包括P型基區(qū)，N⁺發(fā)射源區(qū)和溝槽柵極，其中部分N⁺發(fā)射源區(qū)寬度被刪減，N⁺發(fā)射源區(qū)寬度即器件溝道的寬度，減少了寬度之后新的溝道的寬度是原來常規(guī)部分器件溝道寬度的20％至80％，P型基區(qū)和N⁺區(qū)都被連接至發(fā)射電極；

(4)增強(qiáng)部分結(jié)構(gòu)是以下任何一種：

*第一種增強(qiáng)部分包括P型基區(qū)，表面N⁺區(qū)，圍繞著靠近硅片表面增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的是溝槽，增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的溝槽內(nèi)壁附有氧化層，中間填上多晶硅，增強(qiáng)區(qū)域中的P型基區(qū)和N+區(qū)都沒有與發(fā)射極連接，它們都是電學(xué)特性獨(dú)立；

*第二種增強(qiáng)部分包括P型基區(qū)，表面N⁺區(qū)，圍繞著靠近硅片表面增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的是溝槽，增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的溝槽內(nèi)壁附有氧化層，中間填上多晶硅，增強(qiáng)區(qū)域中的P型基區(qū)和N⁺區(qū)都沒有與發(fā)射極連接，它們都是電學(xué)特性獨(dú)立；其中增強(qiáng)部分區(qū)域表面的N⁺區(qū)有部分被刪減，增強(qiáng)部分減少了N+面積之后新的N+面積是原來增強(qiáng)部分N⁺面積的10％至90％；

*第三種增強(qiáng)部分包括P型基區(qū)，表面N⁺區(qū)，增強(qiáng)區(qū)域中的P型基區(qū)和N⁺區(qū)都沒有與發(fā)射電極直接連接，它們都是電學(xué)特性獨(dú)立，圍繞著靠近硅表面的增強(qiáng)部分區(qū)域四個側(cè)面主要為溝槽，增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的溝槽內(nèi)壁附有氧化層，中間填上多晶硅，其中兩邊的溝槽(S)與常規(guī)部分的柵極溝槽相平行并相連接起來，另有兩邊(M)與常規(guī)部分的柵極溝槽相互垂直，這兩邊(M)溝槽內(nèi)的多晶硅都各自與其他溝槽內(nèi)的多晶硅不相連，這兩邊溝槽(M)內(nèi)的多晶硅都各自電學(xué)特性獨(dú)立或被連接至發(fā)射電極；

*第四種增強(qiáng)部分包括P型區(qū)，表面N⁺區(qū)和圍繞著增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的溝槽，其中有部分溝槽的寬度比常規(guī)部分的柵極溝槽寬度為寬，較寬溝槽的寬度為柵極溝槽寬度的1.2倍至2倍；

*第五種增強(qiáng)部分由幾個小增強(qiáng)部分區(qū)域組成，圍繞著小增強(qiáng)部分區(qū)域的溝槽與溝槽之間的距離小于常規(guī)部分的單元寬度，每一小區(qū)域都沒有與發(fā)射電極直接相連接；

*第六種增強(qiáng)部分包括有P型基區(qū)，圍繞著增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的是溝槽，在P型區(qū)表面上為柵氧化層，其中有一部分柵氧化層上有多晶硅，沒有多晶硅層的部分表面為N⁺區(qū)，P型基區(qū)上的多晶硅是電學(xué)特性獨(dú)立的或被連接至發(fā)射電極，增強(qiáng)區(qū)中的N⁺區(qū)沒有被連至發(fā)射電極；

*第七種增強(qiáng)部分包括有P型基區(qū)，圍繞著增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的是溝槽，在P型區(qū)表面上為柵氧化層，其中有一部分柵氧化層上有多晶硅，在P型區(qū)中有一獨(dú)立的溝槽，獨(dú)立溝槽內(nèi)壁附有氧化層，填在獨(dú)立溝槽中的多晶硅與部分P型區(qū)表面上的多晶硅相連接，在P型區(qū)表面上沒有多晶硅層的部分為N⁺區(qū)，P型基區(qū)上的多晶硅是電學(xué)特性獨(dú)立或被連接至發(fā)射電極，增強(qiáng)區(qū)中的N⁺區(qū)沒有被連接至發(fā)射電極；

*第八種增強(qiáng)部分包括有N型區(qū)域，其中沒有P型區(qū)和N+型區(qū)，圍繞著增強(qiáng)部分側(cè)面的是溝槽，溝槽內(nèi)壁為柵氧化層，中間填有多晶硅，N型區(qū)域表面上為場氧化層，增強(qiáng)區(qū)域中的N型區(qū)沒有被直接連接至發(fā)射電極。

2.一種功率場效應(yīng)晶體管器件的結(jié)構(gòu)包括以下部分：

(1)有源區(qū)和終端區(qū)；

(2)在有源區(qū)內(nèi)基本單元可分為兩部分：常規(guī)部分和增強(qiáng)部分；

(3)常規(guī)部分包括P型基區(qū)，N⁺發(fā)射源區(qū)和溝槽柵極，P型基區(qū)和N⁺區(qū)都被連接至發(fā)射電極；

(4)增強(qiáng)部分包括P型基區(qū)，表面N⁺區(qū)，圍繞著靠近硅片表面增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的是溝槽，增強(qiáng)區(qū)側(cè)面的溝槽內(nèi)壁附有氧化層，中間填上多晶硅，增強(qiáng)區(qū)域中的P型基區(qū)和N⁺區(qū)都沒有與發(fā)射極連接，它們都是電學(xué)特性獨(dú)立；

(5)增強(qiáng)部分面積占有源區(qū)面積的25％至60％，有源區(qū)面積等于常規(guī)部分面積與增強(qiáng)部分面積之和。