[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

具有第一导电类型的集电极层（201）；

具有第二导电类型且布置于所述集电极层（201）上的漂移层（202）；

具有所述第一导电类型且形成于单元区域中的所述漂移层（202）上的基极区（203）；

第一沟槽（204），所述第一沟槽（204）沿着作为纵向的一个方向延伸并被形成为穿透所述基极区（203）并且到达所述漂移区（202），从而将所述基极区（203）分成多个部分；

发射极区（205），所述发射极区（205）具有所述第二导电类型且形成于所述基极区（203）的所分成的多个部分的至少一部分以接触所述基极区（203）中的所述第一沟槽（204）的侧壁；

形成于所述第一沟槽（204）的内表面上的栅极绝缘膜（206）；

形成于所述第一沟槽（204）中的栅极绝缘膜（206）上的栅电极（207）；

与所述发射极区（205）电耦合的发射极电极（209）、以及形成于所述集电极层（201）的后侧上的集电极电极（210）；

形成于所述集电极层（201）与所述漂移层（202）相反的后侧上的第二沟槽（211）；

形成于所述第二沟槽（211）的内表面上的栅极绝缘膜（212）；以及

形成于所述第二沟槽（211）中的栅极绝缘膜（212）上的控制栅电极（213），

其中所述集电极层（201）、所述漂移层（202）、所述基极区（203）、所述沟槽（204）、所述发射极区（205）、所述栅极绝缘膜（206）、所述栅电极（207）和所述集电极电极（210）提供了绝缘栅型半导体装置。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二沟槽（211）穿透所述集电极层（201）。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中在所述集电极层（201）和所述漂移层（202）之间布置具有所述第二导电类型的场停止层（202a），所述场停止层（202a）比所述漂移层（202）的杂质浓度高。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，

其中所述第二沟槽（211）不仅穿透所述集电极层（201），而且穿透所述场停止层（202a）。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，

其中在所述场停止层（202a）和所述漂移层（202）之间形成第一导电类型层（260），并且

其中所述集电极层（201）、所述场停止层（202a）、所述第一导电类型层（260）和所述沟槽（211）中的所述控制栅电极（213）在所述后侧上提供了沟槽栅极结构MOSFET。

6.根据权利要求3所述的半导体装置，

其中所述第二沟槽（211）不穿透所述场停止层（202a）。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的半导体装置，还包括：

具有围绕所述单元区域的外周边击穿电压结构的外周边区域，

其中所述后侧上的所述沟槽（211）、形成于所述沟槽（211）的内表面上的栅极绝缘膜（212）和所述控制栅电极（213）布置于所述外周边区域中。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，

其中所述单元区域中的控制栅电极（213）和所述外周边区域中的控制栅电极（213）中的每个控制栅电极与形成于所述外周边区域中的外周边电极（237）电耦合。

9.根据权利要求7所述的半导体装置，

其中所述单元区域中的控制栅电极（213）和所述外周边区域中的控制栅电极（213）中的每个控制栅电极与布线层（252）电耦合，所述布线层布置于形成为穿透所述外周边区域中的漂移层（202）的通孔（250）中，

其中将所述控制栅电极（213）从所述后侧收回到与所述后侧相反的前侧。

10.根据权利要求7所述的半导体装置，

其中，形成于所述外周边区域中的相邻控制栅电极（213b）之间的距离比形成于所述单元区域中的相邻控制栅电极（213a）之间的距离窄。

11.根据权利要求7所述的半导体装置，

其中，形成于所述单元区域中的控制栅电极（213）的第一部分（213a）与形成于所述外周边区域中的控制栅电极的第二部分（213b）电隔离，并且

其中所述第一部分（213a）和所述第二部分（213b）分别与个体电极（37a，37b）电耦合。