[實用新型]高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構

有效

• 申請號: 202021091327.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212033028U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 朱袁正;周錦程;王根毅;周永珍
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/417
• 分類號: H01L29/417;H01L29/06;H01L29/78;H01L21/027;H01L21/28;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;涂三民

1.一種高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，包括漏極金屬（1）、位于漏極金屬（1）上的第一導電類型襯底（2）及位于第一導電類型襯底（2）上的第一導電類型外延層（3），在第一導電類型外延層（3）的上表面設置第二導電類型體區（8），在第二導電類型體區（8）的上表面設置互相平行的溝槽（4），溝槽（4）穿透第二導電類型體區（8）進入第一導電類型外延層（3）內，所述第二導電類型體區（8）被溝槽（4）切割成條狀并且互相平行，其特征是：在第二導電類型體區（8）的上表面兩側均設有在溝槽（4）的延伸方向上呈間隔設置的第一導電類型源區（9），在第二導電類型體區（8）的上表面中部設有第二導電類型阱區（10），所述第一導電類型源區（9）的下表面低于第二導電類型阱區（10）的下表面，塊狀第二導電類型阱區（13）沿著溝槽（4）的延伸方向上呈間隔設置在第二導電類型阱區（10）上，第一導電類型源區（9）被塊狀第二導電類型阱區（13）斷開；

在所述溝槽（4）的側壁與底面設有柵氧層（5），在柵氧層（5）內設有柵極導電多晶硅（6），在柵氧層（5）與柵極導電多晶硅（6）的上表面設有絕緣介質層（7），在絕緣介質層（7）、第一導電類型源區（9）與第二導電類型阱區（10）的上表面設有源極金屬（11）。

2.根據權利要求1所述的高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，其特征是：所述第一導電類型源區（9）的上表面與第二導電類型阱區（10）的上表面平齊，第一導電類型源區（9）的下表面位于第二導電類型阱區（10）的下表面的下方。

3.根據權利要求1所述的高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，其特征是：所述柵氧層（5）的上表面與柵極導電多晶硅（6）的上表面平齊，且柵氧層（5）的上表面、柵極導電多晶硅（6）的上表面位于第一導電類型源區（9）的下表面的上方。

4.根據權利要求1所述的高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，其特征是：所述第二導電類型阱區（10）的雜質摻雜濃度低于第一導電類型源區（9）的雜質摻雜濃度。

5.根據權利要求1所述的高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，其特征是：對于N型功率半導體器件，所述第一導電類型為N型導電，所述第二導電類型為P型導電；對于P型功率半導體器件，所述第一導電類型為P型導電，所述第二導電類型為N型導電。

6.根據權利要求1所述的高可靠性高密度元胞功率半導體器件結構，其特征是：所述絕緣介質層（7）的上表面位于第二導電類型阱區（10）的上表面的下方或兩者平齊。