[發(fā)明專利]一種降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010163280.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN111180521A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱袁正;楊卓;周錦程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括從下至上依次層疊設(shè)置的漏極（01）、第一導(dǎo)電類型襯底和第一導(dǎo)電類型外延層；

所述第一導(dǎo)電類型外延層中形成多個(gè)第二導(dǎo)電類型體區(qū)，多個(gè)所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)間隔分布，每個(gè)所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)從所述第一導(dǎo)電類型外延層的上表面向下延伸；所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)中重?fù)诫s形成第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12），在所述第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）一側(cè)的第二導(dǎo)電類型體區(qū)中重?fù)诫s形成第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）；

在相鄰的所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）和第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）之間設(shè)有控制柵結(jié)構(gòu)（08）；在所述第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）遠(yuǎn)離所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）的一側(cè)設(shè)有虛柵結(jié)構(gòu)（09）；

在所述降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上表面淀積絕緣介質(zhì)層（11）；從所述絕緣介質(zhì)層（11）的上表面向下開設(shè)形成連接孔，所述連接孔向下延伸至所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）中，最后進(jìn)入所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)內(nèi)；

在所述連接孔中填充金屬，所述金屬還覆蓋在絕緣介質(zhì)層（11）的表面形成源極金屬層（14）。

2.如權(quán)利要求1所述的降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述對(duì)于N型功率半導(dǎo)體器件，所述第一導(dǎo)電類型為N型導(dǎo)電，所述第二導(dǎo)電類型為P型導(dǎo)電；對(duì)于P型功率半導(dǎo)體器件，所述第一導(dǎo)電類型為P型導(dǎo)電，所述第二導(dǎo)電類型為N型導(dǎo)電。

3.如權(quán)利要求1所述的降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）和虛柵結(jié)構(gòu)（09）均為平面柵結(jié)構(gòu)；

所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵氧層（10），設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）和第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）之間的所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)的上表面處；所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵極導(dǎo)電多晶硅設(shè)于所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵氧層（10）上；

所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵氧層（10）設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）的一側(cè)表面上；所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵極導(dǎo)電多晶硅設(shè)于所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵氧層（10）上。

4.如權(quán)利要求1所述的降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）為溝槽柵結(jié)構(gòu)，所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）為平面柵結(jié)構(gòu)；

在所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）和第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）之間的所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)中，設(shè)有控制柵溝槽（07）；所述控制柵溝槽（07）中填充有所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵極導(dǎo)電多晶硅；在所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵極導(dǎo)電多晶硅與所述控制柵溝槽（07）的內(nèi)壁之間，設(shè)有所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵氧層（10）；

所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵氧層（10）設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）的一側(cè)表面上；所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵極導(dǎo)電多晶硅設(shè)于所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵氧層（10）上。

5.如權(quán)利要求1所述的降低開關(guān)損耗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）和所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）均為溝槽柵結(jié)構(gòu)；

在所述第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）和第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）之間的所述第二導(dǎo)電類型體區(qū)中，設(shè)有控制柵溝槽（07）；所述控制柵溝槽（07）中填充有所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵極導(dǎo)電多晶硅；在所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵極導(dǎo)電多晶硅與所述控制柵溝槽（07）的內(nèi)壁之間，設(shè)有所述控制柵結(jié)構(gòu)（08）的柵氧層（10）；

在所述第一導(dǎo)電類型第二源區(qū)（12）遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電類型第一源區(qū)（13）一側(cè)的第一導(dǎo)電類型外延層中，設(shè)有虛柵溝槽（06）；所述虛柵溝槽（06）中填充有所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵極導(dǎo)電多晶硅；在所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵極導(dǎo)電多晶硅與所述虛柵溝槽（06）的內(nèi)壁之間，設(shè)有所述虛柵結(jié)構(gòu)（09）的柵氧層（10）。