[发明专利]功率器件及功率器件制备方法

权利要求书

1.一种功率器件，其特征在于，包括：

外延层，沿自身厚度方向上具有相对的第一表面和第二表面，所述外延层包括位于所述第二表面至所述第一表面之间预定厚度的漂移区，所述漂移区被配置为第一导电类型，所述外延层与所述厚度方向相垂直的横向上具有多个原胞结构；

各所述原胞结构包括：

冗余发射极沟槽，两个所述冗余发射极沟槽相互间隔设置，所述冗余发射极沟槽由所述第一表面延伸至所述漂移区，冗余发射极设置于所述冗余发射极沟槽；

栅极沟槽，至少一个栅极沟槽设置于两个所述冗余发射极沟槽之间，所述栅极沟槽由所述第一表面延伸至所述漂移区，栅极设置于所述栅极沟槽；

体区，位于两个所述冗余发射极沟槽之间，所述体区被配置为第二导电类型；

浮空区，位于各所述冗余发射极沟槽背向所述栅极沟槽一侧，所述浮空区被配置为所述第二导电类型，其中，所述浮空区的深度大于所述冗余发射极沟槽的深度。

2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述冗余发射极沟槽与所述栅极沟槽的深度一致。

3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述原胞结构还包括载流子存储区，所述载流子存储区位于所述体区与所述漂移区之间，所述载流子存储区被配置为所述第一导电类型。

4.根据权利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述载流子存储区的厚度为1.5微米至4微米。

5.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述原胞结构包括一个所述栅极沟槽和两个所述冗余发射极沟槽，相邻的所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽在所述横向的间隔尺寸为1微米至3微米；

所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽的槽宽为1微米至3微米；

所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽的深度为3微米至6微米。

6.根据权利要求5所述的功率器件，其特征在于，所述栅极沟槽、所述冗余发射极沟槽、所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽之间的区域在横向上宽度之和占所述原胞结构宽度的1/2。

7.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述冗余发射极沟槽在所述栅极沟槽的两侧对称分布。

8.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述原胞结构还包括：

发射区，位于所述体区背离所述第二表面的一侧，且在所述横向上与所述栅极沟槽邻接，所述发射区被配置为所述第一导电类型的重掺区。

9.根据权利要求8所述的功率器件，其特征在于，所述原胞结构还包括：

接触区，位于所述体区背离所述第二表面的一侧，且位于相邻的所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽之间靠近所述冗余发射极的一侧设置，所述接触区被配置为第二导电类型的重掺杂区。

10.根据权利要求9所述的功率器件，其特征在于，还包括：

介质层，覆盖所述外延层的第一表面，所述介质层上设置有将所述发射区的至少部分暴露的接触开口，所述接触开口在相邻的所述栅极沟槽与所述冗余发射极沟槽之间靠近所述冗余发射极的一侧设置；以及

发射极互连，位于所述介质层的背离所述第二表面的一侧，并通过所述接触开口与所述接触区以及所述发射区耦合。

11.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述外延层还包括：

场终止区，位于所述漂移区背离所述第一表面的一侧，所述场终止区被配置为第一导电类型；

集电区，位于所述场终止区背离所述第一表面的一侧，所述集电区被配置为第二导电类型。

12.根据权利要求11所的功率器件，其特征在于，还包括：

集电极互连，与所述集电区背离所述第一表面的一侧耦合。