[实用新型]适用于深沟槽的功率半导体器件结构

摘要

本实用新型涉及一种适用于深沟槽的功率半导体器件结构，其特征在于在半导体器件的截面上，终端保护区的第一导电类型漂移区表面设有第二导电类型第二阱区，第二导电类型第二阱区内设有若干个第二类型沟槽，且第二类型沟槽内的中心区填充有第二类导电体以及位于第二类导电体外圈的第二类介质体，第二类导电体与所在第二类型沟槽外靠近终端过渡区一侧的第二导电类型第二阱区电连接，终端过渡区内的第一类型沟槽与终端保护区内的第二类型沟槽的下方均设有第二导电类型第三阱区；本实用新型结构能有效提高器件的耐高压特性，且制作工艺与现有半导体工艺兼容，适应范围广，节省了生产成本。

主权项

适用于深沟槽的功率半导体器件结构，在所述半导体器件的俯视平面上，包括位于半导体基板上的有源区（100）、终端过渡区（200）以及终端保护区（300），所述有源区（100）位于半导体基板的中心区，终端过渡区（200）位于有源区（100）的外圈且环绕包围所述有源区（100），终端保护区（300）位于终端过渡区（200）的外圈且环绕包围所述终端过渡区（200）；在所述半导体器件的截面上，半导体基板具有两个相对应的主面，两个主面包括第一主面（001）以及与第一主面（001）相对应的第二主面（002），半导体基板的第一主面（001）与第二主面（002）间包括第一导电类型漂移区（2）与第一导电类型衬底（1），所述第一导电类型衬底（1）位于第一导电类型漂移区（2）的下方且邻接，所述第一主面（001）为第一导电类型漂移区（2）的上表面，所述第二主面（002）为第一导电类型衬底（1）的下表面，在第二主面（002）上设置漏极金属（16），所述漏极金属（16）与第一导电类型衬底（1）欧姆接触；在所述半导体器件的截面上，有源区（100）的第一导电类型漂移区（2）表面设有第二导电类型第一阱区（8），所述第二导电类型第一阱区（8）内设有若干个第一类型沟槽（3），所述第一类型沟槽（3）从第二导电类型第一阱区（8）的表面沿着第一主面（001）指向第二主面（002）的方向延伸到第一导电类型漂移区（2）内，且第一类型沟槽（3）内的中心区填充有第一类导电体（5）以及位于所述第一类导电体（5）外圈的第一类介质体（4），在所述第一类型沟槽（3）内的上部设有环绕第一类导电体（5）的内沟槽（19），所述内沟槽（19）的侧壁上设有绝缘栅氧化层（7），且内沟槽（19）内填充有栅极导电多晶硅（6），在第二导电类型第一阱区（8）的表面设有第一导电类型源极区（9），所述第一导电类型源极区（9）与第一类型沟槽（3）的外壁邻接，在有源区（100）的半导体基板的第一主面（001）上方设有源极金属（11），所述源极金属（11）与第一导电类型源极区（9）、第二导电类型第一阱区（8）欧姆接触，且源极金属（11）与第一类导电体（5）电连接，有源区（100）内的若干个元胞通过栅极导电多晶硅（6）并联呈整体；在所述半导体器件的截面上，终端过渡区（200）的第一导电类型漂移区（2）表面设有第二导电类型第二阱区（15），所述第二导电类型第二阱区（15）内设有第一类型沟槽（3），所述第一类型沟槽（3）从第二导电类型第二阱区（15）的表面沿着第一主面（001）指向第二主面（002）的方向延伸到第一导电类型漂移区（2）内，且第一类型沟槽（3）内的中心区填充有第一类导电体（5）以及位于所述第一类导电体（5）外圈的第一类介质体（4），在所述第一类型沟槽（3）内的上部设有环绕第一类导电体（5）的内沟槽（19），所述内沟槽（19）的侧壁上设有绝缘栅氧化层（7），且内沟槽（19）内填充有栅极导电多晶硅（6），在终端过渡区（200）内的半导体基板的第一主面（001）上方设有源极金属（11），所述源极金属（11）与第二导电类型第二阱区（15）欧姆接触，且与第一类导电体（5）电连接，终端过渡区（200）内的若干个元胞通过栅极导电多晶硅（6）并联呈整体，其特征在于：所述终端过渡区（200）内的第一类型沟槽（3）下方设有第二导电类型第三阱区（10），所述第二导电类型第三阱区（10）包覆终端过渡区（200）内的第一类型沟槽（3）的槽底；在所述半导体器件的截面上，终端保护区（300）的第一导电类型漂移区（2）表面设有第二导电类型第二阱区（15），所述第二导电类型第二阱区（15）内设有若干个第二类型沟槽（12），所述第二类型沟槽（12）从第二导电类型第二阱区（15）的表面沿着第一主面（001）指向第二主面（002）的方向延伸到第一导电类型漂移区（2）内，且第二类型沟槽（12）内的中心区填充有第二类导电体（14）以及位于所述第二类导电体（14）外圈的第二类介质体（13），所述第二类导电体（14）与所在第二类型沟槽（12）外靠近终端过渡区（200）一侧的第二导电类型第二阱区（15）电连接。