[发明专利]半导体器件

摘要

在半导体器件中，沟槽栅极（18）具有在漂移层（13）中的底部（18b）和从基极层（14）的表面延伸以与底部连通的连通部（18a）。在x方向上相邻底部之间的距离小于相邻连通部之间的距离。将相邻的沟槽栅极之间的区域在y方向上分割为作为电子注入源的有效区（P）和不用作电子注入源的无效区（Q）。无效区在y方向上的间隔L1（>0）、连通部在z方向上的长度D1、以及底部在z方向上的长度D2满足L1≤2（D1+D2）。z方向正交于由彼此正交的x方向和y方向所定义的x‑y平面。

主权项

一种半导体器件，包括：沿着x‑y平面的第一导电型集电极层(11)，所述x‑y平面由彼此正交的x方向和y方向来定义；第二导电型漂移层(13)，其形成在所述集电极层的正面；第一导电型基极层(14)，其形成在所述漂移层上；沟槽栅极(18)，其包括在所述y方向延伸以形成条纹图案的沟槽(15)，所述沟槽通过在与所述x‑y平面正交的z方向上贯穿所述基极层而从所述基极层的沿着所述x‑y平面的表面延伸至所述漂移层的内部，所述沟槽栅极还包括形成在所述沟槽的壁上的栅极绝缘层(16)和形成在所述栅极绝缘层上的栅电极(17)；第二导电型发射极层(19)，其形成在所述基极层的表面部分中，并位于所述沟槽栅极的侧面；集电极电极(23)，其形成在所述集电极层的背面，并电连接至所述集电极层；以及发射极电极(22)，其电连接至所述发射极层和所述基极层，其中所述沟槽栅极包括位于所述漂移层中的底部(18b)和从所述基极层的表面延伸以与所述底部连通的连通部(18a)，相邻的底部之间的在所述x方向上的距离小于相邻的连通部之间的在所述x方向上的距离，在所述底部中的栅极绝缘厚于在所述连通部中的栅极绝缘，在相邻的沟槽栅极之间的区域在所述y方向上被分割成有效区(P)和无效区(Q)，所述有效区对应于所述发射极层，并用作在电压施加至所述栅电极时将电荷注入所述漂移层中的注入源，所述无效区即使在所述电压施加至所述栅电极时也不用作所述注入源，并且所述有效区在所述y方向上的间隔L1、所述连通部在所述z方向上的长度D1、以及所述底部在所述z方向上的长度D2满足以下关系：L1≤2(D1+D2)，其中所述间隔L1>0。