[发明专利]一种槽栅功率MOSFET器件

权利要求书

1.一种槽栅功率MOSFET器件，包括从下至上依次层叠设置的第二导电类型半导体衬底(1)、第一导电类型重掺杂半导体漏区(31)、第一导电类型半导体有源层(2)和第二导电类型半导体体区(4)；所述第二导电类型半导体体区(4)中具有栅极结构和第一导电类型半导体漂移区(7)；所述第一导电类型半导体漂移区(7)位于栅极结构的两侧；所述第二导电类型半导体体区(4)的两侧还具有第一导电类型重掺杂半导体漏延伸区(32)，所述第一导电类型重掺杂半导体漏延伸区(32)的侧面与第二导电类型半导体体区(4)、第一导电类型半导体漂移区(7)和第一导电类型半导体有源层(2)接触，第一导电类型重掺杂半导体漏延伸区(32)的下表面与第一导电类型重掺杂半导体漏区(31)的上表面接触，第一导电类型重掺杂半导体漏延伸区(32)上表面与漏极金属接触；其特征在于，所述栅极结构包括平面栅结构(11)和沟槽栅结构(10)；所述平面栅结构(11)位于第一导电类型半导体漂移区(7)和沟槽栅结构(10)之间，所述平面栅结构(11)与第一导电类型半导体漂移区(7)接触；所述平面栅结构(11)与沟槽栅结构之间的第二导电类型半导体体区(4)中具有源极结构(12)，所述源极结构(12)与沟槽栅侧面接触；所述沟槽栅结构(10)包括多个沿器件横向方向并列设置的沟槽栅，每个沟槽栅由沟槽栅介质(6)和位于沟槽栅介质(6)中的导电材料(5)构成；所述导电材料(5)的上表面与栅极金属接触，沟槽栅的下端延伸至第一导电类型半导体有源层(2)中；沿器件横向方向，相邻沟槽栅之间具有沟槽栅源极结构(14)；

所述源极结构(12)由源极金属、第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)及位于第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)两侧的第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)构成，所述源极金属位于第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)和第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)的上表面；

所述沟槽栅沿器件纵向方向分为多段，沟槽栅的上端位于第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)中，所述源极结构(12)由第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)构成，所述纵向方向是指与器件垂直方向和器件横向方向构成空间三维直角坐标系的第三维度方向。

2.根据权利要求1所述的一种槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅源极结构(14)包括第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)、第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)和源极金属，所述第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)和第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)位于第二导电类型半导体体区(4)上表面，且第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)位于第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)之间，所述第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)与沟槽栅介质(6)接触，源极金属位于第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)和第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种槽栅功率MOSFET器件，所述沟槽栅源极结构(14)在纵向上由分段式的第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)和第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)构成，所述第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)被第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)所包围，所述分段沟槽栅源极与分段沟槽栅一一对应，源极金属位于第一导电类型的重掺杂半导体源区(8)和第二导电类型的重掺杂半导体体接触区(9)上表面。

4.根据权利要求1所述的一种槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅在器件俯视图中，其形状为多边形或圆形。

5.根据权利要求1所述的一种槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述第二导电类型半导体衬底(1)和第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)之间具有介质层(13)，所述介质层(13)上表面与第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)接触，下表面与第二导电类型半导体衬底(1)接触。

6.根据权利要求2所述的一种槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述第二导电类型半导体衬底(1)和第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)之间具有介质层(13)，所述介质层(13)上表面与第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)接触，下表面与第二导电类型半导体衬底(1)接触。

7.根据权利要求4所述的一种槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述第二导电类型半导体衬底(1)和第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)之间具有介质层(13)，所述介质层(13)上表面与第一导电类型的重掺杂半导体漏极接触区(31)接触，下表面与第二导电类型半导体衬底(1)接触。