[實用新型]一種基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件

有效

• 申請號: 201921934314.3
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN210607270U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 丁磊;侯宏偉;顧挺
• 申請（專利權）人: 張家港凱思半導體有限公司;江蘇協昌電子科技股份有限公司;張家港凱誠軟件科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

本實用新型提出一種基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件，包括N－基片，其上表面上開有若干個垂直溝槽，溝槽外圍的表面下方形成N+注入層，溝槽內填有絕緣介質層，且絕緣介質層內開有第一空腔和第二空腔，第一空腔、第二空腔內填滿導電多晶硅，溝槽及其外圍的表面覆蓋絕緣介質層，絕緣介質層上覆蓋有金屬層，金屬層向下延伸至引線孔內，引線孔與N+注入層之間形成扇狀的P+注入層，引線孔、P+注入層和N+注入層三者的下方形成扇狀的P－注入層。本實用新型在續流時少子擴散大大減小，正向壓降降低，反向恢復損耗小，快關速度及反向恢復軟度提高，可靠性增加。

技術領域

本實用新型涉及一種半導體功率器件，尤其是一種基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件。

背景技術

超低功耗半導體功率器件固有一個與其并聯的寄生PN結二極管，寄生二極管的陽極與功率器件的體區以及源極相連，陰極與功率器件的漏極相連，因此功率器件常常被用來續流或者鉗制電壓，在續流或者鉗制電壓時，寄生二極管正向導通，其正向壓降一般為0.8V左右，MOS器件工作在二極管續流模式時，其正向壓降較高，功耗較大。且這種寄生二極管與普通二極管一樣，由少子參與導電，因此續流模式結束后，MOS器件存在寄生二極管反向恢復的過程，PN結二極管反向恢復時間較長，從而降低了開關速度、增加功耗，且恢復曲線較硬，影響其可靠性。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題在于提供一種基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件，內置肖特基二極管結構，并聯的肖特基二極管由電子導電，在續流時少子擴散大大減小，正向壓降降低，反向恢復損耗小，快關速度及反向恢復軟度提高，可靠性增加。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：

一種基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件，包括N－基片，定義N－基片的上表面為第一表面，第一表面上開有若干個垂直方向上的溝槽，溝槽外圍的第一表面下方形成N+注入層；溝槽內填有絕緣介質層，且絕緣介質層內開有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔位于溝槽內中央，兩個第二空腔分別位于第一空腔的左右兩側并通過絕緣介質層相隔離，第一空腔、第二空腔內均填滿導電多晶硅；溝槽及其外圍的第一表面上方覆蓋有絕緣介質層，絕緣介質層上覆蓋有金屬層，金屬層向下延伸至引線孔內，所述引線孔貫穿絕緣介質層、溝槽外圍的N+注入層直至N－基片的上部；引線孔與N+注入層之間形成扇狀的P+注入層，且P+注入層與引線孔、N+注入層均相接觸；引線孔、P+注入層和N+注入層三者的下方形成扇狀的P－注入層，且P－注入層與引線孔的部分底部、P+注入層、N+注入層、溝槽均相接觸。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本實用新型的基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件相比現有的寄生PN結二極管結構，引入了肖特基二極管結構，降低了器件功耗，提高了開關速度，提升了器件可靠性。

2、本實用新型的基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件的正向壓降小，反向恢復速度快，恢復曲線較軟。

3、本實用新型的基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件結構簡單，制造方便，可靠性高。

附圖說明

圖1是本實用新型的基于肖特基結構的屏蔽柵型功率器件的結構示意圖。

附圖標記含義：1：N－基片，2：第一表面，3：溝槽，4：絕緣介質層，5：第一空腔，6：第二空腔，7：導電多晶硅，8：金屬層，9：引線孔，10：N+注入層，11：P+注入層，12：P－注入層。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。