[实用新型]MOSFET功率器件

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种MOSFET功率器件。

背景技术

近年来，节能和减排成为电子信息技术领域的重要发展方向，引领了对高能效和高可靠性的MOSFET（Metal-Oxide Semiconductor Field Effective Transistor，金属-氧化物半导体场效应管）功率器件的大量需求。现代典型的MOSFET功率器件通常包括数百万个并联的MOSFET元胞，主要分为封闭性和条形两种拓扑结构。

当MOSFET芯片处于雪崩极限时，必将出现局部区域的MOSFET元胞承受更多的泄放电流，当该泄放的能量超过器件承受的极限或者芯片必然存在的局部差异化会引起局部温度的上升甚至于永久破坏器件。其中，封闭型MOSFET元胞结构的阱区为“孤岛”状结构，不利于雪崩电流的泄放；而条形型MOSFET元胞结构的阱区由于呈条形方向，其局部发热区域的泄放电流具有沿着条形阱区方向扩散趋势，具有更好的雪崩特性。但是，MOSFET元胞尺寸越小，而MOSFET器件的抗雪崩能力随之变差，这与半导体器件微型化的趋势相违背。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的器件雪崩能力有限、开关速度慢的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种雪崩能力良好的MOSFET功率器件。

为了实现上述目的，根据本实用新型一个方面的实施例的MOSFET功率器件，包括: 衬底和形成在所述衬底上的外延层；形成在所述外延层中的多个条形的MOSFET元胞，所述多个MOSFET元胞沿第一方向相互平行，每个所述MOSFET元胞包括源区、栅结构和第一阱区，所述第一阱区位于所述源区的下方；形成在所述外延层中的多个第二阱区，所述多个第二阱区沿第二方向相互平行且任意相邻的两个所述第二阱区之间的距离相等，所述第一方向与所述第二方向在与所述衬底平行的平面上相互成预设角度，所述第一阱区和所述第二阱区掺杂的类型相同，通过所述多个第二阱区连通所述多个第一阱区。

根据本实用新型实施例的MOSFET功率器件，至少具有如下优点：（1）通过相交叉的、掺杂类型相同的第一阱区和第二阱区，将所有的MOSFET元胞连接成一个整体，当功率器件发生击穿而导致局部MOSFET元胞过热时，雪崩电流能通过相互连接的阱区发散到周围的元胞，增强了发生击穿时阱区泄放电流的能力，该MOSFET功率器件雪崩能力得到改善。（2）不受MOSFET元胞尺寸缩小的限制，结构简单。

另外，根据本实用新型实施例的MOSFET功率器件还具有如下附加技术特征：

在本实用新型的一个实施例中，所述第一方向与所述第二方向在与所述衬底平行的平面上相互成垂直。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二阱区的深度大于所述第一阱区的深度。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个第二阱区中相邻两个所述第二阱区的间隔为两个所述栅结构之间栅中心间距的5-10倍。

在本实用新型的一个实施例中，所述栅结构为沟槽型。

在本实用新型的一个实施例中，所述栅结构的深度大于等于所述第一阱区的深度，并且小于等于所述第二阱区的深度。

在本实用新型的一个实施例中，所述栅结构为平面型。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型第一实施例的MOSFET功率器件的立体结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例的MOSFET功率器件的立体结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。