[发明专利]一种晶圆级功率半导体器件及其制作方法在审
申请号: | 201710934007.4 | 申请日: | 2017-10-10 |
公开(公告)号: | CN107591452A | 公开(公告)日: | 2018-01-16 |
发明(设计)人: | 朱袁正;周永珍 | 申请(专利权)人: | 无锡新洁能股份有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/336 |
代理公司: | 无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104 | 代理人: | 曹祖良 |
地址: | 214131 江苏省无锡市滨湖区高浪东路999号*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 晶圆级 功率 半导体器件 及其 制作方法 | ||
1.一种晶圆级功率半导体器件,包括有源区(A)和终端保护与截止保护区(T),所述有源区(A)位于晶圆级功率半导体器件的中心区,所述终端保护与截止保护区(T)位于所述有源区(A)的外圈,其特征在于,所述有源区(A)包括:第一导电类型衬底(1)和设置在所述第一导电类型衬底(1)上的第一导电类型衬底外延层(2),在所述第一导电类型衬底外延层(2)上形成沟槽,所述沟槽内壁形成绝缘氧化层(3),所述沟槽内填充导电多晶硅(4),所述导电多晶硅(4)形成为栅极区域(a),所述第一导电类型衬底外延层(2)上形成第二导电类型体区(5),所述第二导电类型体区(5)上形成第一导电类型源极(6),所述第一导电类型源极(6)和所述第一导电类型衬底外延层(2)的上表面形成绝缘介质层(7),所述绝缘介质层(7)上形成源极引线孔(8a)、漏极引线孔(8b)和栅极引线孔,所述源极引线孔(8a)、漏极引线孔(8b)和栅极引线孔上形成源漏栅金属层(9),所述源漏栅金属层(9)形成为漏极区域(c)、源极区域(b)和栅极区域(a),所述源漏栅金属层(9)上淀积和刻蚀绝缘钝化层(10),所述绝缘钝化层(10)上形成第一金属垫层(11)和第二金属垫层(13),所述源漏栅金属层(9)与所述导电多晶硅(4)之间通过栅极引线孔连接,所述第一导电类型源极(6)通过源极引线孔(8a)与所述源漏栅金属层(9)连接,所述第一导电类型衬底外延层(2)通过漏极引线孔(8b)与所述源漏栅金属层(9)连接,且所述源极引线孔(8a)、漏极引线孔(8b)和栅极引线孔均为同一光刻板、同一刻蚀步骤以及同一金属淀积步骤形成。
2.根据权利要求1所述的晶圆级功率半导体器件,其特征在于,所述有源区(A)还包括形成在所述第二金属垫层(13)上的焊球(12)。
3.根据权利要求1所述的晶圆级功率半导体器件,其特征在于,所述漏极引线孔(8b)的孔径大于或者等于0.2μm。
4.根据权利要求1所述的晶圆级功率半导体器件,其特征在于,所述绝缘氧化层(3)的厚度范围在100Å~1000 Å之间。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的晶圆级功率半导体器件,其特征在于,所述第二金属垫层(13)的厚度大于15μm。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的晶圆级功率半导体器件,其特征在于,所述晶圆级功率半导体器件包括N型晶圆级功率半导体器件和P型晶圆级功率半导体器件,当所述晶圆级功率半导体器件为所述N型晶圆级功率半导体器件时,第一导电类型为N型,第二导电类型为P型,当所述晶圆级功率半导体器件为所述P型晶圆级半导体器件时,第一导电类型为P型,第二导电类型为N型。
7.一种晶圆级功率半导体器件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
提供第一导电类型衬底(1);
在所述第一导电类型衬底(1)上形成第一导电类型衬底外延层(2);
在所述第一导电类型衬底外延层(2)上刻蚀形成沟槽;
在所述沟槽的内壁生长绝缘氧化层(3);
在所述沟槽内形成导电多晶硅(4);
在所述第一导电类型衬底外延层(2)上离子注入形成第二导电类型体区(5);
在所述第二导电类型体区(5)上形成第一导电类型源极(6);
在所述第一导电类型源极(6)上淀积绝缘介质层(7);
对所述绝缘介质层(7)、所述第一导电类型外延层(2)和所述第一导电类型源极同时进行选择性刻蚀得到源极引线孔(8a)、漏极引线孔(8b)和栅极引线孔;
在所述绝缘介质层(7)上淀积源漏栅金属层(9);
对所述源漏栅金属层(9)选择性的掩蔽和刻蚀得到漏极区域(c)、源极区域(b)和栅极区域(a),所述漏极区域(4)通过漏极引线孔(8b)与所述第一导电类型衬底外延层(2)连接,所述源极区域(b)通过所述源极引线孔(8a)与所述第一导电类型源极(6)连接;
在所述源漏栅金属层(9)上淀积绝缘钝化层(10);
对所述绝缘钝化层(10)选择性的遮蔽和刻蚀得到栅极金属位置;
在所述栅极金属位置形成第一金属垫层(11);
在所述第一金属垫层(11)上形成第二金属垫层(13)。
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