[實用新型]一種具有截止環結構的功率半導體器件

有效

• 申請號: 201921417313.1
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN210156381U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 朱袁正;周錦程
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;陳麗麗

1.一種具有截止環結構的功率半導體器件，包括半導體基板，所述半導體基板被劃分為元胞區和終端保護區，所述元胞區位于所述半導體基板的中心區，所述終端保護區位于所述元胞區的外圈且環繞所述元胞區設置，其特征在于，所述半導體基板包括第一導電類型襯底和位于所述第一導電類型襯底上的第一導電類型外延層，所述第一導電類型外延層的表面設置有第二導電類型體區；

位于所述元胞區的所述第二導電類型體區內設置有第一類溝槽，所述第一類溝槽的溝槽底部伸入所述第一類導電類型外延層內；

位于所述終端保護區的所述第二導電類型體區內靠近所述元胞區的位置設置有至少一根第二類溝槽；

位于所述終端保護區的所述第二導電類型體區內環繞所述第二類溝槽的外圍設置有截止環結構；

所述截止環結構包括第三類溝槽和截止環金屬，所述第三類溝槽的溝槽底部伸入所述第一導電類型外延層內，所述第三類溝槽環繞所述第二類溝槽設置，所述第三類溝槽的側壁上設置有導電多晶硅，所述第三類溝槽的底壁及內部均填充絕緣介質層，所述截止環金屬位于所述第三類溝槽的上方，且所述截止環金屬能夠分別與所述第三類溝槽的側壁上的導電多晶硅以及所述第三類溝槽底部的所述第一導電類型外延層接觸。

2.根據權利要求1所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，位于所述元胞區以及所述終端保護區的所述第二導電類型體區的表面均設置有絕緣介質層，所述第三類溝槽被所述絕緣介質層覆蓋，所述第三類溝槽的側壁和底壁上均形成有柵氧層，所述第三類溝槽靠近所述第二類溝槽的側壁且位于所述柵氧層的表面設置有第一類導電多晶硅，所述第三類溝槽遠離所述第二類溝槽的側壁且位于所述柵氧層的表面上設置有第二類導電多晶硅，位于所述第一類導電多晶硅上方的絕緣介質層中設置有第一通孔，位于所述第三類溝槽內的絕緣介質層中設置有第二通孔，所述截止環金屬的一端填充所述第一通孔并與所述第一類導電多晶硅接觸，所述截止環金屬的另一端填充所述第二通孔并與所述第一導電類型外延層接觸。

3.根據權利要求2所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，所述第二類導電多晶硅浮空設置。

4.根據權利要求1所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，位于所述元胞區以及所述終端保護區的所述第二導電類型體區的表面均設置有絕緣介質層，所述第三類溝槽被所述絕緣介質層覆蓋，所述第三類溝槽的側壁和底壁上均形成有柵氧層，所述第三類溝槽靠近所述第二類溝槽的側壁且位于所述柵氧層的表面設置有第一類導電多晶硅，所述第三類溝槽遠離所述第二類溝槽的側壁且位于所述柵氧層的表面上設置有第二類導電多晶硅，位于所述第一類導電多晶硅上方的絕緣介質層中設置有第一通孔，位于所述第三類溝槽內的絕緣介質層中設置有第二通孔，位于所述第二類導電多晶硅上方的絕緣介質層中設置有第三通孔，所述截止環金屬的一端填充所述第一通孔并與所述第一類導電多晶硅接觸，所述截止環金屬的另一端填充所述第三通孔并與所述第二類導電多晶硅接觸，所述截止環金屬的中心區域填充所述第二通孔并與所述第一導電類型外延層接觸。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，所述第一類溝槽和所述第二類溝槽的底壁和側壁上均形成有柵氧層，所述第一類溝槽和所述第二類溝槽內均設置有導電多晶硅，所述第一類溝槽內的導電多晶硅連接柵極電位，所述第二類溝槽內的導電多晶硅浮空設置。

6.根據權利要求2或4所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，位于所述元胞區的所述第二導電類型體區的表面設置有第一導電類型源區，位于所述元胞區的絕緣介質層表面設置有源極金屬，位于所述終端保護區的絕緣介質層表面設置有柵極總線金屬，所述源極金屬通過所述絕緣介質層上的第四通孔與所述第二導電類型體區以及所述第一導電類型源區接觸。

7.根據權利要求1所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，位于所述終端保護區的所述第二導電類型體區內設置有三根第二類溝槽。

8.根據權利要求1至4中任意一項所述的具有截止環結構的功率半導體器件，其特征在于，所述功率半導體器件包括N型功率半導體器件和P型功率半導體器件，當所述功率半導體器件為所述N型功率半導體器件時，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型，當所述功率半導體器件為所述P型半導體器件時，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。