[发明专利]功率半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件，其特征在于，包括第一导电类型衬底和位于所述衬底上方的第一导电类型外延层，以及设置于所述外延层上的有源区、终端区和位于所述有源区与所述终端区之间的过渡区；

所述有源区包括若干间隔设置于所述外延层表面内的沟槽、若干间隔设置于所述外延层表面内且分别围绕所述沟槽的第二导电类型阱区、位于所述阱区表面内且设置于所述沟槽两侧的第一导电类型源区、位于所述阱区内且设置于所述沟槽下方的第二导电类型短路区、设置于相邻两个所述阱区之间且与所述阱区和所述源区接触的栅结构，以及设置在所述栅结构上方和所述沟槽中且同时与所述源区和所述短路区形成欧姆接触的第一源极金属层；

其中，所述阱区底部于所述沟槽的对应位置设置有凹陷结构，所述栅结构与所述第一源极金属层之间通过层间介质层隔离。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述沟槽的深度为0.2至0.5μm。

3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述栅结构包括位于所述外延层上方并同时与所述源区、所述阱区和所述外延层的表面接触的栅极绝缘层，以及位于所述栅极绝缘层上方的栅极。

4.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述过渡区包括设置于所述外延层表面内的第二导电类型掺杂区和位于所述掺杂区上方且与所述掺杂区形成欧姆接触的第二源极金属层；

其中，所述第二源极金属层与所述第一源极金属层接触。

5.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述终端区包括若干间隔设置于所述外延层表面内的第二导电类型场限环。

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：

位于所述衬底下方并与所述衬底形成电连接的漏极金属层。

7.一种功率半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一导电类型衬底；

在所述衬底上方形成第一导电类型外延层；

在所述外延层表面内形成若干间隔设置的沟槽；

在所述外延层表面内形成若干间隔设置且分别围绕所述沟槽的第二导电类型阱区，以形成有源区，并在所述外延层表面内于未形成所述阱区的区域内形成终端区和位于所述有源区与所述终端区之间的过渡区；其中，所述阱区底部于所述沟槽的对应位置设置有凹陷结构；

在所述阱区表面内于所述沟槽两侧形成第一导电类型源区；

在所述阱区内于所述沟槽下方形成第二导电类型短路区；

在相邻两个所述阱区之间形成与所述阱区和所述源区接触的栅结构；

在所述栅结构上方和所述沟槽中形成同时与所述源区和所述短路区形成欧姆接触的第一源极金属层；其中，所述栅结构与所述第一源极金属层之间通过层间介质层隔离。

8.根据权利要求7所述的功率半导体器件的制备方法，其特征在于，在所述外延层表面内形成若干间隔设置且分别围绕所述沟槽的第二导电类型阱区，以形成有源区，并在所述外延层表面内于未形成所述阱区的区域内形成终端区和位于所述有源区与所述终端区之间的过渡区，包括以下步骤：

在所述外延层上方形成光刻胶掩膜层，并对所述光刻胶掩膜层进行图案化处理，以在所述光刻胶掩膜层上于所述沟槽的对应位置处形成第一离子注入窗口，并在所述光刻胶掩膜层上于未形成所述第一离子注入窗口的区域形成第二离子注入窗口和第三离子注入窗口；

通过所述第一离子注入窗口、所述第二离子注入窗口和所述第三离子注入窗口，注入第二导电类型高能离子到所述外延层表面内，以在所述外延层表面内于所述第一离子注入窗口、所述第二离子注入窗口和所述第三离子注入窗口对应位置处分别形成第二导电类型阱区、第二导电类型掺杂区和第二导电类型场限环，从而分别形成有源区、过渡区和终端区；

其中，所述阱区围绕于所述沟槽。