[发明专利]屏蔽式沟槽器件

权利要求书

1.一种沟槽器件，包括：

第一导电类型的半导体层；

第二导电类型的屏蔽区域，其在所述半导体层中；

第二导电类型的屏蔽多晶硅区域，其在所述屏蔽区域上，并且由第一电介质间隔体横向地限定；

电介质层，其在所述屏蔽多晶硅区域上；以及

沟槽栅极结构，其在所述电介质层上；

第二导电类型的体区域，所述体区域的部分提供与所述沟槽栅极结构相邻的垂直沟道；以及

第一导电类型的源极区域，其在所述体区域中，所述沟槽栅极结构对流经包括所述源极区域和所述垂直沟道的场效应晶体管的电流进行控制。

2.如权利要求1所述的器件，还包括延伸到在所述半导体层中的接触沟槽中的金属接触体，所述接触沟槽在所述半导体层中比所述栅极结构浅。

3.如权利要求1所述的器件，还包括：

衬底，其与底部电极形成欧姆接触，所述半导体层与所述衬底形成结；其中，

所述屏蔽区域是所述第二导电类型的多个屏蔽区域中的一个，其在所述半导体层中；

所述屏蔽多晶硅区域是所述第二导电类型的多个屏蔽多晶硅区域中的一个，所述屏蔽多晶硅区域中的每一个由电介质间隔体横向地限定，所述屏蔽多晶硅区域分别位于所述屏蔽区域上；以及

所述沟槽栅极结构是多个栅极沟槽结构中的一个，所述多个栅极沟槽结构分别在所述屏蔽多晶硅区域上，每个所述栅极沟槽结构包含在所述屏蔽多晶硅区域中的下面的一个上的电介质层，以及所述电介质层上的导电栅极。

4.如权利要求3所述的器件，还包括：

顶部电极，其欧姆地接触所述源极区域和所述体区域。

5.如权利要求4所述的器件，还包括边缘终端区域，所述边缘终端区域包含多个环，所述环中的一些环包含包围有源器件区域的场板。

6.如权利要求4所述的器件，其中所述沟槽器件包括沟槽IGBT。

7.如权利要求6所述的器件，其中所述IGBT的有源器件区域中的一个或多个屏蔽多晶硅区域欧姆地接触发射极电极并用于改善开关速度。

8.如权利要求6所述的器件，其中所述IGBT的有源器件区域中的一个或多个屏蔽多晶硅区域浮置，并用于减小所述IGBT的集电极与发射极之间的电压降低。

9.如权利要求1所述的器件，其中所述半导体层包括所述沟槽器件的漂移区域。

10.如权利要求1所述的器件，其中所述半导体层是晶体硅层。

11.一种形成垂直沟槽功率器件的方法，所述方法包括：

在第一导电类型的半导体层中形成多个栅极沟槽，所述半导体层上覆在衬底上；

在所述栅极沟槽的侧壁上形成第一电介质间隔体；

在所述半导体层中形成第二导电类型的屏蔽区域；

在所述栅极沟槽中形成所述第二导电类型的多晶硅屏蔽区域，所述多晶硅屏蔽区域与所述半导体层中的所述屏蔽区域接触，所述多晶硅屏蔽区域由所述栅极沟槽的侧壁上的第一电介质间隔体横向地限定；

形成上覆所述多晶硅屏蔽区域的第二电介质间隔体；并且

在所述栅极沟槽中形成导电栅极结构，所述导电栅极结构上覆在所述第一电介质间隔体、所述第二电介质间隔体和所述多晶硅屏蔽区域上；

形成第二导电类型的体区域，所述体区域的部分提供与沟槽栅极结构相邻的垂直沟道；并且

在所述体区域中形成第一导电类型的源极区域，所述沟槽栅极结构对流经包括所述源极区域和所述垂直沟道的场效应晶体管的电流进行控制。

12.如权利要求11所述的方法，其中在所述半导体层中形成所述屏蔽区域包括将所述第二导电类型的掺杂剂注入到所述栅极沟槽的底部下方的所述半导体层中。