[实用新型]一种高雪崩耐量的深沟槽功率器件

说明书

本实用新型属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种高雪崩耐量的深沟槽功率器件，包括第一导电类型硅衬底和第一导电类型硅外延层，在第一导电类型硅外延层内设有沟槽，在沟槽内设有场氧层、屏蔽栅、栅极及栅氧层，相邻的沟槽间设有第二导电类型体区及第一导电类型源区，在沟槽与第一导电类型源区上设有绝缘介质层和源极金属，其特征在于，在相邻沟槽间的平台区，源极金属通过两个通孔与第二导电类型体区接触，且每个通孔下方均设有第二导电类型源区；本实用新型将传统的单一通孔改进为双通孔，能够有效抑制电流向平台中心汇聚，从而抑制了击穿薄弱点的产生，使得深沟槽器件可以采用电阻率更低的外延层与更厚的场氧层，进而降低器件的导通电阻。

技术领域

本实用新型涉及一种深沟槽功率器件，具体是一种高雪崩耐量的深沟槽功率器件，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

在功率半导体器件领域，深沟槽MOSFET能够明显提高沟道密度，降低特征导通电阻，因此，深沟槽MOSFET已经被广泛采用。

如图1所示，为传统深沟槽功率器件的剖面结构示意图，为了进一步地降低深沟槽MOSFET的导通电阻，往往搭配电阻率更低的外延层，但是这样会降低器件的击穿电压，为了使得击穿电压不降低，必须采用更厚的场氧层3，但是在UIS测试过程中，太厚的场氧层3会导致电流向沟槽13之间的平台中心的单一通孔7汇聚，导致器件局部电流集中，从而使得器件局部耐压降低，导致形成击穿薄弱点。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高雪崩耐量的深沟槽功率器件，将传统结构的单一通孔改进为双通孔，使得沟槽之间的平台中心区不存在通孔，能够有效抑制电流向平台中心汇聚，从而抑制了击穿薄弱点的产生。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种高雪崩耐量的深沟槽功率器件，包括用于引出漏区的第一导电类型硅衬底及位于所述第一导电型类型硅衬底上的第一导电类型硅外延层，在所述第一导电类型硅外延层内设有沟槽，在所述沟槽内设有场氧层、被所述场氧层包裹的屏蔽栅、位于屏蔽栅顶端两侧的由多晶硅形成的栅极及包裹在所述栅极周围的栅氧层，所述栅极位于场氧层的顶部，相邻的沟槽间的第一导电类型硅外延层表面设有第二导电类型体区及位于所述第二导电类型体区表面的第一导电类型源区，在沟槽与第一导电类型源区上设有绝缘介质层，在所述绝缘介质层上设有源极金属，其特征在于，在相邻沟槽间的平台区，所述源极金属通过两个通孔与第二导电类型体区接触，且每个通孔下方均设有第二导电类型源区。

进一步地，所述通孔依次穿过绝缘介质层、第一导电类型源区插入第二导电类型体区内。

进一步地，所述沟槽侧壁与距离最近的通孔的间距均相同。

进一步地，所述屏蔽栅接源极电位或所述源极金属通过通孔与屏蔽栅电连接。

进一步地，所述第二导电类型源区位于第二导电类型体区内。

进一步地，对于N型深沟槽功率器，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，对于P型深沟槽功率器，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

进一步地，所述深沟槽功率器包括IGBT器件和MOSFET器件。

本实用新型具有以下优点：

1）与传统深沟槽功率器相比，本实用新型结构将传统结构的单一通孔（设置在平台中心区）改进为双通孔，使得平台中心区不存在通孔，因而使得电流分为两股，分别流向两侧的通孔，这种电流路径可以明显降低峰值电流密度，从而抑制了雪崩击穿薄弱点的产生，从而提升器件的雪崩耐量；

2）本实用新型高雪崩耐量的深沟槽功率器件，能够有效抑制电流向平台中心汇聚，使得深沟槽器件可以采用电阻率更低的外延层与更厚的场氧层，在保证雪崩耐量的前提下，让器件获得更低的导通电阻；

3）本实用新型深沟槽功率器的制造工艺与现有工艺兼容。