[實用新型]功率半導體器件

有效

• 申請號: 201721548376.1
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN207781609U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 楊彥濤;王平;張邵華;李敏;陳琛
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;馮麗欣

1.一種功率半導體器件，其特征在于，包括：

位于半導體襯底中的多個溝槽，所述半導體襯底為第一摻雜類型，所述多個溝槽包括第一尺寸的第一溝槽和第二尺寸的第二溝槽，所述第一尺寸大于所述第二尺寸；

位于所述第一溝槽中的分裂柵結構，所述分裂柵結構包括屏蔽導體、柵極導體和夾在二者之間的第二絕緣層；

位于所述第二溝槽中的柵極布線，所述柵極布線與所述柵極導體相連接；

位于所述半導體襯底中的體區，所述體區鄰近所述第一溝槽上部，且為第二摻雜類型，所述第二摻雜類型與所述第一摻雜類型相反；

位于所述體區中的源區，所述源區為所述第一摻雜類型；

與所述源區和所述屏蔽導體電連接的源極電極；以及

與所述柵極布線電連接的柵極電極。

2.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于，所述分裂柵結構包括：

位于所述第一溝槽下部側壁和底部的絕緣疊層，所述絕緣疊層包括第一絕緣層和所述第二絕緣層，所述第一絕緣層圍繞所述第二絕緣層；

至少一部分位于所述第一溝槽中的屏蔽導體，所述屏蔽導體從所述第一溝槽上方延伸至其底部，并且與所述半導體襯底之間由所述絕緣疊層彼此隔離；

在所述第一溝槽上部中位于所述屏蔽導體兩側的柵極導體；

其中，所述柵極導體與所述屏蔽導體之間由所述絕緣疊層中的至少一層彼此隔離，所述柵極導體與所述體區之間由柵極電介質彼此隔離，所述屏蔽導體與所述半導體襯底之間由所述絕緣疊層彼此隔離。

3.根據權利要求2所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一絕緣層填充所述第二溝槽的下部，所述柵極布線填充所述第二溝槽的上部，所述柵極布線與所述體區之間由所述柵極電介質彼此隔離。

4.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于，所述屏蔽導體從所述半導體襯底表面向下延伸預定的深度。

5.根據權利要求2所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一絕緣層由氧化硅組成，所述第二絕緣層由選自氮化硅、氮氧化物或多晶硅中的至少一種組成。

6.根據權利要求3所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一溝槽和所述第二溝槽的深度在0.1至50微米的范圍內。

7.根據權利要求6所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一溝槽的寬度大于等于所述第二溝槽的寬度的1.5倍。

8.根據權利要求7所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一溝槽的寬度在0.2至10微米的范圍內。

9.根據權利要求8所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第二溝槽的寬度在0.1至5微米的范圍內。

10.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一摻雜類型為N型和P型中的一種，所述第二摻雜類型為N型和P型中的另一種。

11.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于，所述第一溝槽的側壁傾斜，使得所述第一溝槽的頂部寬度大于所述第一溝槽的底部寬度。

12.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于，所述功率半導體器件為選自CMOS器件、BCD器件、MOSFET晶體管、IGBT和肖特基二極管中的一種。