[发明专利]半导体器件及其制造方法有效
申请号: | 201710049202.9 | 申请日: | 2017-01-20 |
公开(公告)号: | CN107068759B | 公开(公告)日: | 2021-08-10 |
发明(设计)人: | 长濑仙一郎;可知刚;星野义典 | 申请(专利权)人: | 瑞萨电子株式会社 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人: | 王茂华 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体器件,包括:
半导体衬底,所述半导体衬底具有彼此相对的第一主表面和第二主表面;
绝缘栅场效应晶体管部分,所述绝缘栅场效应晶体管部分被布置在所述半导体衬底的第一区中;以及
缓冲器部分,所述缓冲器部分被布置在所述第一区周围的所述半导体衬底的第二区中,
其中,所述绝缘栅场效应晶体管部分包括:
漂移层,所述漂移层具有第一导电类型,被布置在所述半导体衬底中;
体区,所述体区被布置在所述半导体衬底中的所述漂移层的所述第一主表面侧并且具有与所述第一导电类型不同的第二导电类型;
源区,所述源区具有所述第一导电类型,被布置在所述半导体衬底中的所述体区的所述第一主表面侧;
栅绝缘膜,所述栅绝缘膜被布置在所述体区的夹在所述漂移层和所述源区之间的部分上方;
栅电极,所述栅电极与所述体区的所述部分相对,所述栅绝缘膜处于其间;以及
源电极,所述源电极被布置在所述第一主表面上方并且被电耦合到所述源区,
其中,所述缓冲器部分包括:
缓冲器半导体区,所述缓冲器半导体区具有所述第一导电类型,被布置在所述半导体衬底中;
缓冲器绝缘膜,所述缓冲器绝缘膜被布置在缓冲器沟槽中,所述缓冲器沟槽设置在所述缓冲器半导体区的所述第一主表面侧;以及
缓冲器电极,所述缓冲器电极被布置在所述缓冲器沟槽中并且与所述缓冲器半导体区相对,所述缓冲器绝缘膜处于其间;以及
半导体柱,所述半导体柱具有所述第二导电类型,并且沿着所述缓冲器绝缘膜被定位在所述缓冲器沟槽的侧壁上,
其中,所述缓冲器电极被电耦合到所述源电极,
其中,所述缓冲器半导体区中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度大于所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度,以及
其中,所述缓冲器绝缘膜在所述缓冲器半导体区和所述缓冲器电极之间的厚度大于所述栅绝缘膜在所述栅电极和所述体区之间的厚度。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中,所述栅电极和所述栅绝缘膜被布置在栅沟槽中,所述栅沟槽设置在所述第一主表面中,以及
其中,所述缓冲器电极在所述第一主表面的法线方向上的高度大于所述栅电极在所述第一主表面的法线方向上的高度。
3.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中,所述缓冲器半导体区中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度是所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度的1.5倍或更大。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中,所述缓冲器绝缘膜的厚度是所述栅绝缘膜的厚度的1.5倍或更大。
5.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:
在所述第二区中的隔离结构,所述隔离结构位于所述绝缘栅场效应晶体管部分和所述缓冲器部分之间并且将所述缓冲器部分与所述绝缘栅场效应晶体管部分电隔离。
6.根据权利要求5所述的半导体器件,
其中,所述隔离结构包括含第二导电类型杂质区,所述含第二导电类型杂质区被电耦合到所述源电极并且包含具有所述第二导电类型的杂质,
其中,所述含第二导电类型杂质区中的具有所述第二导电类型的杂质的浓度小于所述漂移层中的具有所述第一导电类型的杂质的浓度,以及
其中,所述含第二导电类型杂质区的厚度等于或大于所述漂移层的厚度。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中,所述绝缘栅场效应晶体管部分还包括在所述漂移层中的具有所述第二导电类型的至少一个半导体柱。
8.根据权利要求7所述的半导体器件,
其中,所述绝缘栅场效应晶体管部分还包括绝缘体柱,
其中,所述至少一个半导体柱被沿着所述漂移层中的柱沟槽的侧壁布置,
其中,所述绝缘体柱被布置在所述柱沟槽中,以及
其中,所述缓冲器沟槽具有比所述柱沟槽的宽度大的宽度。
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