[發明專利]一種功率半導體器件

在審

• 申請號: 202110342652.3
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113078206A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王卓;李治璇;王睿迪;白文陽;喬明;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種功率半導體器件，包括元胞區(450)、過渡區(550)和終端區(600)，其特征在于：

所述過渡區(550)處于器件元胞區(450)和終端區(600)之間，所述器件元胞區(450)、過渡區(550)和終端區(600)共同設有漏極金屬(100)、位于漏極金屬(100)上方的第一導電類型襯底(101)、位于第一導電類型襯底(101)上方的第一導電類型緩沖層(102)及位于第一導電類型緩沖層(102)上方的第一導電類型外延層(103)；從第一導電類型外延層(103)到第一導電類型緩沖層(102)方向為縱向，從元胞區(450)到終端區(600)為橫向；

在所述元胞區(450)中，第一導電類型外延層(103)內設有橫向上交替分布的第一導電類型縱向條型區域(104)和第二導電類型縱向條型區域(105)，在所述第二導電類型縱向條型區域(105)頂部表面設有第二導電類型體區(106)，在所述第二導電類型體區(106)內設有第一導電類型源區(107)和第二導電類型體接觸區(108)；所述第一導電類型源區(107)位于第二導電類型體接觸區(108)的左右兩側；所述第一導電類型源區(107)和第二導電類型體接觸區(108)與源極金屬(109)相連；在所述第二導電類型體區(106)上方設有柵氧化層(110)；所述柵氧化層(110)上方具有柵多晶硅(111)；

在所述過渡區(550)中，所述第一導電類型外延層(103)設有橫向上交替分布的第一導電類型縱向條形區域(104)和第二導電類型縱向條型區域(105)，在所述第一導電類型縱向條形區域(104)和第二導電類型縱向條型區域(105)頂部設有第二導電類型隔離層體區(112)，第二導電類型隔離層體區(112)與上方的第二導電類型體區延展區(113)相連，第二導電類型體區延展區(113)左側延伸至覆蓋部分第二導電類型縱向條型區域(105)和第一導電類型縱向條形區域(104)的上表面；在所述第二導電類型體區延展區(113)內設有第二導電類型體接觸區(108)，所述第二導電類型體接觸區(108)與源金屬(114)相連，在所述第二導電類型體區延展區(113)上方設有場氧化層(115)，所述場氧化層(115)上方設有柵多晶硅(111)，所述柵多晶硅(111)上方設有柵金屬走線(116)；

所述終端區(600)包括沿縱向與第一導電類型外延層(103)間隔排布的第二導電類型橫向條型區域(117)，所述第二導電類型橫向條型區域(117)的左側與過渡區(550)右邊界處的第二導電類型縱向條型區域(105)相連。

2.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：柵金屬走線(116)同時位于過渡區(550)和終端區(600)。

3.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：第二導電類型隔離層體區(112)摻雜濃度與第二導電類型縱向條型區域(105)摻雜濃度不同。

4.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：第二導電類型隔離層體區(112)為線性非均勻摻雜。

5.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：第一導電類型橫向條形區域(117)橫向長度由上到下依此遞減。

6.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：在終端區(600)中設有第二導電類型橫向條形區域(117)和第二導電類型縱向條形區域(105)；所述第二導電類型縱向條形區域(105)的上邊界與右邊界與第二導電類型橫向條形區域(117)相連。

7.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：所述第二導電類型縱向條型區域(105)、第二導電類型橫向條型區域(117)、第二導電類型隔離層體區(112)和第二導電類型體區延展區(113)利用多次外延及離子注入的方法得到。

8.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：所述第二導電類型橫向條型區域(117)和第二導電類型隔離層體區(112)通過控制離子注入掩模版的注入窗口大小和密度實現。

9.根據權利要求1所述的功率半導體器件，其特征在于：所述終端結構包括N型功率半導體器件及其終端結構和P型功率半導體器件及其終端結構，對于N型功率半導體器件的終端結構，所述第一導電類型為N型，所述第二導電類型為P型，對于P型半導體器件的終端結構，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。