[发明专利]具有栅极沟槽和掩埋的终端结构的功率半导体器件及相关方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体层结构，所述半导体层结构包括具有第一导电类型的漂移区域，所述漂移区域包含宽带隙半导体材料；

具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第一屏蔽图案和第二屏蔽图案，所述第一屏蔽图案和所述第二屏蔽图案在所述半导体器件的有源区域中在所述漂移区域的上部部分中；

具有所述第二导电类型的终端结构，所述终端结构在所述半导体器件的终端区域中在所述漂移区域的上部部分中，所述终端结构包括围绕所述半导体器件的所述有源区域延伸的多个终端元件；

栅极沟槽，所述栅极沟槽延伸到所述半导体层结构的上部表面中；以及

具有所述第二导电类型的第一阱区域和第二阱区域，所述第一阱区域和所述第二阱区域在所述栅极沟槽的相对侧，

其中所述半导体层结构包括半导体层，所述半导体层在所述终端结构上面延伸，

其中所述第一阱区域和第二阱区域接触相应的第一屏蔽图案和第二屏蔽图案，以及

其中所述半导体层的掺杂浓度小于所述漂移区域的掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一屏蔽图案的底部比所述栅极沟槽的底部表面向下延伸到所述漂移区域中更远，并且其中所述终端结构包括防护环或结终端延伸之一。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，进一步包括：

栅极绝缘层，所述栅极绝缘层在所述栅极沟槽中，所述栅极绝缘层至少部分地覆盖所述栅极沟槽的所述底部表面和侧壁；

栅极电极，所述栅极电极在所述栅极沟槽中在所述栅极绝缘层上；

第一触件，所述第一触件在所述半导体层结构的所述上部表面上；以及

第二触件，所述第二触件在所述半导体层结构的下部表面上，以及

其中所述漂移区域的上部部分包括电流散布层，所述电流散布层具有比所述漂移区域的下部部分至少大3倍的掺杂浓度。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体层具有小于1×10¹⁶/cm³的掺杂密度。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的半导体器件，其中所述半导体层在所述漂移区域的上部表面上。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一阱区域的上部表面和所述第二阱区域的上部表面与所述半导体层的上部表面共面。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一阱区域和所述第二阱区域包括注入的阱区域，所述注入的阱区域注入有具有所述第二导电类型的掺杂剂。

8.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一阱区域的与所述栅极沟槽间隔开的第一部分具有第一掺杂剂浓度，并且所述半导体器件的与所述栅极沟槽直接相邻的沟道具有第二掺杂剂浓度，所述第二掺杂剂浓度低于所述第一掺杂剂浓度。

9.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一阱区域沿着平行于所述半导体层结构的下部表面延伸的轴具有第二导电类型的掺杂剂的非均匀掺杂剂浓度。

10.根据权利要求1-4中的任一项所述的半导体器件，其中所述半导体层的在所述终端区域中的一部分以小于1×10¹⁵/cm³的浓度掺杂有具有所述第一导电类型的掺杂剂。

11.根据权利要求1-4中的任一项所述的半导体器件，其中所述半导体层的在所述终端区域中的一部分以小于1×10¹⁵/cm³的浓度掺杂有具有所述第二导电类型的掺杂剂。