[发明专利]一种优化开关特性的超结半导体器件及制造方法

摘要

本发明涉及一种优化开关特性的超结半导体器件及制造方法，其特征在于：在沟槽栅型超结半导体器件的表面引入集成电容区，集成电容区包括栅电容板、第一绝缘介质层和第二导电类型体区，在半导体截面方向上，第一绝缘介质层与半导体基板相邻区域为第二导电类型体区，第一绝缘介质层上设有栅电容板且邻接，栅电容板与栅电极电性连通；本发明引入集成电容区，可以有效的增加器件输入电容Ciss，而器件反馈电容Crss、输出电容Coss不变，从而降低反馈、输入电容比Crss/Ciss，进而改善器件的开关特性，降低开关过程的dV/dt，且该器件制造方法与现有半导体工艺兼容，在不增加工艺步骤的前提下，即可完成集成电容区的制备，因此不增加任何成本。

主权项

1.一种优化开关特性的超结半导体器件，包括元胞区和终端保护区，所述元胞区位于器件的中心区，所述终端保护区环绕在所述元胞区的周围，所述元胞区包括半导体基板，所述半导体基板包括第一导电类型衬底（02）及位于第一导电类型衬底（02）上且邻接的第一导电类型漂移区（01），所述第一导电类型漂移区（01）的上表面为半导体基板的第一主面（001），所述第一导电类型衬底（02）的下表面为半导体基板的第二主面（002）；所述第一导电类型漂移区（01）内设置有若干超结结构，所述超结结构由第一导电类型柱（11）和第二导电类型柱（12）交替排布而成，所述第一导电类型柱（11）和第二导电类型柱（12）沿着第一主面（001）指向第二主面（002）的方向延伸；在第一导电漂移区（01）内的第二导电类型柱（12）上设有第二导电类型体区（13），且第二导电类型体区（13）设于第一导电漂移区（01）内，所述第二导电类型体区（13）内设有第一导电类型源区（17），所述第一导电类型源区（17）设置在第二导电类型体区（13）的两侧，所述第二导电类型体区（13）之间设有栅沟槽（04），且第二导电类型体区（13）内的第一导电类型源区（17）与栅沟槽（04）邻接，所述栅沟槽（04）内设有栅氧化层（19）和栅电极（15），栅沟槽（04）上覆盖有第二绝缘介质层（18），所述栅电极（15）被栅氧化层（19）和第二绝缘介质层（18）包裹；半导体基板的第一主面（001）上设置源极金属（20），所述源极金属（20）与第二导电类型体区（13）、第一导电类型源区（17）欧姆接触，半导体基板的第二主面（002）下设置漏极金属（21），所述漏极金属（21）与第一导电类型衬底（02）欧姆接触，其特征在于：在半导体基板的第一主面（001）上设有若干个集成电容区（03），所述集成电容区（03）包括栅电容板（16）、第一绝缘介质层（14）、和第二导电类型体区（13）；在集成电容区（03）截面方向上，第一绝缘介质层（14）与半导体基板相邻区域均为第二导电类型体区（13）；所述第一绝缘介质层（14）上设有栅电容板（16）且邻接；所述栅电容板（16）与栅电极（15）电性连通。/n