[发明专利]一种双栅功率MOSFET器件

权利要求书

1.一种双栅功率MOSFET器件，包括第一导电类型半导体衬底（1）、第二导电类型半导体有源层（3）、平面栅结构（7）、沟槽栅结构（8）、源极结构和漏极结构，其中第二导电类型半导体有源层（3）的顶部具有第一导电类型半导体体区（9）；所述源极结构包括源极金属、第二导电类型的重掺杂半导体源极接触区（11）和第一导电类型的重掺杂半导体体接触区（10），其中第二导电类型的重掺杂半导体源极接触区（11）包括第二导电类型的第一重掺杂半导体源极接触区（11a）和第二导电类型的第二重掺杂半导体源极接触区（11b），第二导电类型的第一重掺杂半导体源极接触区（11a）和第二导电类型的第二重掺杂半导体源极接触区（11b）分别位于第一导电类型的重掺杂半导体体接触区（10）的左右两侧；第二导电类型的第一重掺杂半导体源极接触区（11a）、第一导电类型的重掺杂半导体体接触区（10）和第二导电类型的第二重掺杂半导体源极接触区（11b）三者并排位于第一导电类型半导体体区（9）中并与源极金属下表面相连；所述平面栅结构（7）和沟槽栅结构（8）位于所述源极结构的两侧，其中平面栅结构（7）位于所述源极结构和漏极结构之间；所述平面栅结构（7）位于第一导电类型半导体体区（9）上方，由平面栅介质及其上面的导电材料构成；所述沟槽栅结构（8）与第二导电类型的第一重掺杂半导体源极接触区（11a）和第一导电类型半导体体接触区（10）接触并纵向伸入第二导电类型半导体有源层（3）中，由沟槽栅介质（4）和沟槽栅介质（4）所包围的导电材料（13）构成；所述沟槽栅结构和平面栅结构采用金属导线实现等电位连接；所述漏极结构包括漏极金属和第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12），所述第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12）由彼此相连的纵向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12a）和横向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12b）构成；所述纵向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12a）位于第二导电类型半导体有源层（3）中，其顶端与漏极金属相连、其底端与横向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12b）相连；所述横向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12b）位于第一导电类型半导体衬底（1）和第二导电类型半导体有源层（3）之间，形成第二导电类型的重掺杂半导体埋层。

2.根据权利要求1所述的双栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅结构的沟槽栅介质（4）的厚度在纵向方向上是上下厚度一致或上薄下厚，材料是SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、AlN或HfO₂。

3.根据权利要求1所述的双栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述第二导电类型半导体有源层（3）的材料包括Si、SiC、SiGe、GaAs或GaN。

4.根据权利要求1所述的双栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述双栅功率MOSFET器件在版图设计时，漏极结构位于器件中心，而沟槽栅结构位于器件外围。

5.根据权利要求4所述的双栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述纵向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12a）的俯视图形为圆形、正多边形或条形；与之对应的，当所述纵向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12a）的俯视图形为圆形或正多边形时，所述第一导电类型半导体体区（9）、第二导电类型的重掺杂半导体源极接触区（11）、第一导电类型的重掺杂半导体体接触区（10）和所述沟槽栅结构的俯视图形为圆环带；当所述纵向第二导电类型的重掺杂半导体漏极接触区（12a）的俯视图形为条形时，所述第一导电类型半导体体区（9）、第二导电类型的重掺杂半导体源极接触区（11）、第一导电类型的重掺杂半导体体接触区（10）和所述沟槽栅结构的俯视图形也为条形。

6.根据权利要求1所述的双栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述双栅功率MOSFET器件在版图设计时，沟槽栅结构位于器件中心，而漏极结构位于器件外围。