[發明專利]功率半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202110181777.2
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN113054011B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 黃示;顧悅吉;周瓊瓊;韓健
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭集昕微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

1.一種功率半導體器件，具有相鄰的元胞區與終端區，所述功率半導體器件包括：

半導體層，具有相對的第一表面與第二表面；

多個溝槽結構，位于所述元胞區，每個所述溝槽結構沿所述半導體層的厚度方向延伸，所述厚度方向為自所述第一表面向所述第二表面的延伸方向；

分壓環，位于所述終端區，所述分壓環圍繞所述元胞區；以及

第一摻雜區，自所述終端區的部分分壓環向所述元胞區延伸，所述第一摻雜區與所述元胞區內的部分溝槽結構的底部接觸，

所述第一摻雜區部分位于所述分壓環暴露的臺面下方，部分位于所述元胞區內的部分溝槽結構的底部，

所述第一摻雜區的摻雜濃度大于所述分壓環的摻雜濃度；

所述半導體層包括：

阱區，位于所述元胞區的半導體層中并靠近所述第一表面；

其中，所述分壓環、所述阱區和所述第一摻雜區的摻雜類型相同。

2.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其中，所述第一摻雜區呈閉合環狀圍繞所述多個溝槽結構。

3.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其中，所述半導體層還包括：

發射區，位于所述元胞區，發射區所述與所述阱區接觸，所述發射區相對于所述阱區更靠近所述第一表面，所述發射區與所述阱區均位于相鄰的所述溝槽結構之間；

集電區，靠近所述第二表面；以及

第二摻雜區，位于所述阱區與所述集電區之間，并分別與所述阱區和所述集電區接觸，所述多個溝槽結構的底部位于所述第二摻雜區中。

4.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其中，還包括局部氧化層，位于所述終端區，所述局部氧化層分別與所述分壓環、所述第一摻雜區接觸。

5.根據權利要求4所述的功率半導體器件，其中，所述第一表面包括凸面與凹面，所述局部氧化層位于所述凹面上，所述局部氧化層與所述凸面平齊。

6.根據權利要求5所述的功率半導體器件，其中，所述第一摻雜區暴露于所述凸面，所述分壓環暴露于所述凹面，所述局部氧化層覆蓋所述分壓環。

7.根據權利要求3所述的功率半導體器件，其中，還包括：

介質層，位于所述半導體層的第一表面上；

發射極，位于所述介質層表面上；以及

多個第一導電部，穿過所述介質層，至少連接所述發射極，部分所述第一導電部與所述發射區連接；以及

多個第二導電部，穿過所述介質層，連接部分所述溝槽結構與所述發射極。

8.根據權利要求7所述的功率半導體器件，其中，與所述第一摻雜區接觸的所述部分溝槽結構連接所述第二導電部，對應于所述第一摻雜區的第一導電部不與所述發射區接觸。

9.根據權利要求7所述的功率半導體器件，其中，每個所述溝槽結構沿第一方向平行排布，并且沿第二方向延伸，

其中，所述第一方向與所述第二方向垂直，并且所述第一方向與所述第二方向均與所述半導體層的厚度方向垂直。

10.根據權利要求9所述的功率半導體器件，其中，在所述第一方向上，相鄰的所述溝槽結構之間的距離不大于1um。

11.根據權利要求9所述的功率半導體器件，其中，每個所述第一導電部沿所述第二方向延伸，在所述第二方向上，至少一個所述第一導電部被分隔為具有第一預設距離的多段結構。

12.根據權利要求11所述的功率半導體器件，其中，相鄰的兩個與所述第二導電部連接的所述溝槽結構以及該兩個溝槽結構之間的結構構成待用元胞，

其中，具有多段結構的所述第一導電部位于所述待用元胞中。

13.根據權利要求9所述的功率半導體器件，其中，所述發射區沿所述第二方向延伸，在所述第二方向上，至少一個所述發射區被分隔為具有第二預設距離的多段結構。