[發(fā)明專利]一種抗dv/dt的SGT器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011065162.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111987074A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭喬;林泳浩;李偉聰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市威兆半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 深圳市中科創(chuàng)為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 彭西洋;袁曼曼

本發(fā)明公開一種抗dv/dt的SGT器件，包括：第一導(dǎo)電類型的襯底、位于第一導(dǎo)電類型的襯底的上表面的第一導(dǎo)電類型的外延層、位于第一導(dǎo)電類型的外延層內(nèi)的溝槽、第一介質(zhì)層、位于溝槽底部的第一導(dǎo)電類型的輕摻雜體區(qū)、位于第一介質(zhì)層外圍的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s體區(qū)、位于第一導(dǎo)電類型的外延層側(cè)面上方的源極金屬、位于溝槽上表面的第二介質(zhì)層，以及位于溝槽內(nèi)的多晶硅柵極和屏蔽柵極。本發(fā)明可以增大漏源電容Cds，減少開關(guān)震蕩，從而減少器件的電壓震蕩dv/dt失效可能性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗dv/dt的SGT器件。

背景技術(shù)

屏蔽柵MOSFET(Shielded Gate Trench MOSFET，縮寫SGT-MOSFET)功率器件在現(xiàn)有技術(shù)中已得到廣泛的應(yīng)用。同時，MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)由于其輸入電阻大、易于驅(qū)動、控制簡單、頻率特性高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、汽車電子、馬達(dá)驅(qū)動等各種領(lǐng)域。當(dāng)其作為控制能量流通與轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)管時，工作在快速開關(guān)轉(zhuǎn)換狀態(tài)，面對很高的漏極和源極之間的電壓震蕩dv/dt和電流震蕩di/dt，一方面高的電壓震蕩dv/dt疊加在器件上，容易造成寄生三極管開啟，導(dǎo)致器件失效；另一方面高的電壓震蕩dv/dt疊加在開關(guān)系統(tǒng)中，造成極大的電磁干擾，從而對周圍的元器件和設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁污染。

現(xiàn)有的SGT-MOSFET是將屏蔽柵極與源極電位相連，通過降低器件的米勒電容Cgd來提高開關(guān)速度，減少開關(guān)損耗，這就不可避免地導(dǎo)致了更大的電壓震蕩dv/dt和電流震蕩di/dt，從而增加器件的電壓震蕩dv/dt失效可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗dv/dt的SGT器件，可以增大漏源電容Cds，減少開關(guān)震蕩，從而減少器件的電壓震蕩dv/dt失效可能性。

為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種抗dv/dt的SGT器件，包括：

第一導(dǎo)電類型的襯底；

第一導(dǎo)電類型的外延層，位于第一導(dǎo)電類型的襯底的上表面；

溝槽，位于第一導(dǎo)電類型的外延層內(nèi)，且沿第一導(dǎo)電類型的外延層的厚度方向延伸；

所述溝槽內(nèi)設(shè)有多晶硅柵極和屏蔽柵極；

第一介質(zhì)層，位于屏蔽柵極的底面及側(cè)面、多晶硅柵極的側(cè)面，以及用于隔離多晶硅柵極與屏蔽柵極；

第一導(dǎo)電類型的輕摻雜體區(qū)，位于溝槽的底部，且位于屏蔽柵極的下方；

第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s體區(qū)，位于屏蔽柵極外圍的第一介質(zhì)層與溝槽的下部側(cè)壁之間，以及位于屏蔽柵極外圍的第一介質(zhì)層與第一導(dǎo)電類型的輕摻雜體區(qū)的上表面之間；

源極金屬，位于第一導(dǎo)電類型的外延層側(cè)面上方，且沿第一導(dǎo)電類型的外延層的厚度方向延伸；

第二介質(zhì)層，位于溝槽的上表面，且沿垂直于溝槽的延伸方向延伸至與源極金屬的側(cè)壁相接觸。

較佳地，所述屏蔽柵極包括一個寬部柵極及若干個窄部柵極，且寬部柵極位于窄部柵極的上方；所述若干個窄部柵極沿垂直于溝槽延伸的方向間隔排布。

較佳地，所述寬部柵極的寬度大于窄部柵極的寬度，且寬部柵極的長度小于窄部柵極的長度。

較佳地，所述寬部柵極、窄部柵極與源極金屬電連接。

較佳地，所述SGT器件還包括：

第二導(dǎo)電類型的體區(qū)，位于溝槽的外圍，且位于第一導(dǎo)電類型的外延層的上表面；

所述第二導(dǎo)電類型的體區(qū)中具有相互接觸的第一導(dǎo)電類型的源區(qū)與第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s接觸區(qū)。