[发明专利]深沟道型功率器件版图结构、半导体功率器件及电子设备

说明书

本发明涉及一种深沟道型功率器件版图结构、半导体功率器件及电子设备。该深沟道型功率器件版图结构包括版图单元，所述版图单元上包括多条间隔设置的沟道和连接通道，所述沟道和连接通道均为之字形。本发明巧妙地结合了闭孔结构和条纹设计的优点，既避开了闭孔结构的电耦不平衡问题，又有效地增加了MOS管的有效沟道长度，从而使得在相同胞元密度的情况下，导通电阻优于传统条纹形式的沟道设计。

技术领域

本发明涉及半导体功率器件技术领域，特别是涉及一种深沟道型功率器件版图结构、半导体功率器件及电子设备。

背景技术

和传统的功率半导体器件相比，深沟槽MOSFET(分立栅型MOSFET)具有更好的品质因数(FOM)。由于采用电藕平衡设计，分立栅型MOSFET功率半导体器件能够同时实现低导通电阻(Rdson)和低反向传输电容(Crss)，从而能够降低系统的导通损耗和开关损耗，提高电子产品的使用效率。

图1给出了常见深沟道MOSFET截面的两种形式，其中包括屏蔽栅氧化层A和栅氧化层B。沟道中的屏蔽栅氧化层A横向耗尽漂移区域的电荷，从而达到电偶平衡。沟道间的漂移层要保持一个固定的宽度以提供电偶平恒所需电荷。因此在版图(见图2)上通常采取条纹设计(stripe cell)的沟道设计以实现电耦平衡。

随着对器件性能要求越来越高，元胞密度越来越大，尤其对中高压的分立栅结构，沟槽深度也越来越深，条纹设计(stripe cell)加剧了晶圆的翘曲，深沟道MOSFET的制备难度也相应增加，对器件后期的性能、良率和可靠性都造成较大影响而现有的闭孔结构(close-cell)并不能用于分立栅MOSFET，因为无法在元胞中两个屏蔽栅氧化层之间保证漂移区域的宽度，以支持足够的电耦平衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种深沟道型功率器件版图结构、半导体功率器件及电子设备，能够在不破坏电耦平衡的情况下提高有效沟道长度，进一步降低导通电阻。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种深沟道型功率器件版图结构，包括版图单元，所述版图单元上包括多条间隔设置的沟道和连接通道，所述沟道和连接通道均为之字形；所述沟道包括多个间隔设置且首尾相连的第一子沟道和第二子沟道，所述第一子沟道沿第一方向排布，所述第二子沟道沿第二方向排布，所述连接通道包括多个间隔设置且首尾相连的第一连接子通道和第二连接子通道，所述第一连接子通道沿第一方向排布，所述第二连接子通道沿第二方向排布，所述第一方向和第二方向之间存在夹角。

所述第一子沟道的长度和第二子沟道的长度相等，所述第一连接子通道的长度和第二连接子通道的长度相等。

所述第一子沟道的长度与所述第一连接子通道的长度相等。

所述第一方向和第二方向的夹角为90°。

所述沟道和连接通道之间设置有间隙。

任意两条相邻的沟道之间的间距与任意两条相邻的连接通道的间距相等。

所述沟道和连接通道之间设置有间隙。

一种半导体功率器件，包括器件本体，所述器件本体具有上述的深沟道型功率器件版图结构。

一种电子设备，包括上述的半导体功率器件。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明巧妙地结合了闭孔结构和条纹设计的优点，既避开了闭孔结构的电耦不平衡问题，又有效地增加了MOS管的有效沟道长度，从而使得在相同胞元密度的情况下，导通电阻优于传统条纹形式的沟道设计。另外，由于本发明的版图结构的沟道方向不是单纯的一个方向，而是两个方向的结合，因此可以缓解晶圆翘曲，提高器件成品率，对后期成品的可靠性也会有改善。

附图说明