[发明专利]一种功率半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件，其特征在于：包括第一导电类型半导体衬底(1)，所述第一导电类型半导体衬底(1)底部与漏电极(2)相连；所述第一导电类型半导体衬底(1)上部有第一导电类型半导体外延层(3)；所述第一导电类型半导体外延层(3)内有介质槽(5)，介质槽(5)内有隔离栅(6)；所述第一导电类型半导体外延层(3)上部具有第二导电类型半导体体区(8)，所述第二导电类型半导体体区(8)内有第二导电类型半导体体接触区(9)和第一导电类型半导体源区(10)；所述第二导电类型半导体体接触区(9)和第一导电类型半导体源区(10)都与源电极(11)相连；所述第二导电类型半导体体区(8)与介质槽(5)之间有结势垒区(4)，所述结势垒区(4)与隔离栅(6)之间为屏蔽栅介质层(7)；所述第二导电类型半导体体区(8)上部有栅介质层(12)；所述栅介质层(12)顶部与多晶硅栅极(13)相连；所述器件顶有钝化层(14)，所述钝化层(14)覆盖多晶硅栅极(13)；所述结势垒区(4)和屏蔽栅介质层(7)深度相同。

2.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：所述结势垒区(4)下界面与第二导电类型半导体体区(8)下表面平齐，或结势垒区(4)下界面在第二导电类型半导体体区(8)下表面上方。

3.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：所述第一导电类型半导体外延层(3)与结势垒区(4)的掺杂浓度不同。

4.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：结势垒区(4)为非均匀掺杂。

5.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：所述隔离栅(6)为阶梯状或梯形。

6.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：所述介质槽(5)采用二氧化硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓、二氧化铪、二氧化钛、含氟氧化硅、含碳氧化硅其中一种材料；或采用多层变介电常数结构。

7.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件，其特征在于：所述隔离栅(6)的电位接地或与其他电位相连。

8.权利要求1至7任意一项所述的一种功率半导体器件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在第一导电类型衬底(1)上外延生长第一导电类型的外延层(3)；

(2)通过光刻和刻蚀工艺对所述第一导电类型的外延层(3)进行刻蚀形成沟槽；

(3)在沟槽内通过生长或淀积形成介质槽(5)；

(4)刻蚀沟槽内上部分的介质层；

(5)通过热氧化工艺形成隔离栅介质层(7)；

(6)淀积多晶硅形成阶梯状隔离栅(6)；

(7)注入第二导电类型半导体杂质，推结形成第二导电类型半导体体区(8)；

(8)通过掩模版刻蚀硅，注入形成第二导电类型半导体体接触区；

(9)填充金属形成源电极(11)；

(10)在表面热生长二氧化层并淀积多晶硅，掩模版刻蚀形成栅介质层(12)与多晶硅栅极(13)；

(11)利用部分自对准工艺，注入第一导电类型半导体杂质，形成第一导电类型半导体源区(10)；

(12)通过自对准工艺，注入第一导电类型半导体杂质形成结势垒区(4)；

(13)在器件表面生长钝化层(14)，背面淀积金属形成漏电极(2)，之后进行表面处理，由此形成一种功率半导体器件。