功率半导体器件的制作方法

文档序号:17389612发布日期:2019-04-13 00:23阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种功率半导体器件,包括:

具有有源区和终止区的半导体区;

限定在所述半导体区中的第一沟槽屏蔽电极,所述第一沟槽屏蔽电极沿着纵向轴线延伸,所述第一沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分,所述第一沟槽屏蔽电极的所述第二部分沿着所述纵向轴线从所述有源区延伸第一距离进入所述终止区;

限定在所述半导体区中的第二沟槽屏蔽电极,所述第二沟槽屏蔽电极沿着所述纵向轴线与所述第一沟槽屏蔽电极平行地延伸,所述第二沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分,所述第二沟槽屏蔽电极的所述第二部分沿着所述纵向轴线从所述有源区延伸所述第一距离进入所述终止区;以及

限定在所述半导体区中的、所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间的第三沟槽屏蔽电极,所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述纵向轴线与所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极平行地延伸,所述第三沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分,所述第三沟槽屏蔽电极的所述第二部分沿着所述纵向轴线从所述有源区延伸第二距离进入所述终止区,所述第二距离小于所述第一距离。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件,还包括沿着所述纵向轴线延伸的延伸沟槽,所述延伸沟槽设置在所述终止区中、所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间,所述延伸沟槽从所述第三沟槽屏蔽电极的端部延伸,所述延伸沟槽中设置有电介质。

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件,其中所述延伸沟槽是第一延伸沟槽,所述功率半导体器件还包括第二延伸沟槽,所述第二延伸沟槽沿着所述纵向轴线与所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间的所述第一延伸沟槽平行地延伸,所述第二延伸沟槽从所述第三沟槽屏蔽电极的所述端部延伸,所述第二延伸沟槽中设置有电介质。

4.根据权利要求2所述的功率半导体器件,其中所述延伸沟槽具有:

沿着正交于所述纵向轴线的水平轴线的宽度,所述宽度小于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述水平轴线的宽度;以及

沿着正交于所述纵向轴线和所述水平轴线的竖直轴线的深度,所述深度小于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述竖直轴线的深度。

5.根据权利要求1所述的功率半导体器件,还包括延伸沟槽,所述延伸沟槽包括:

沿着所述纵向轴线延伸的第一延伸沟槽部分,所述第一延伸沟槽部分设置在所述终止区中、所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间,所述第一延伸沟槽部分从所述第三沟槽屏蔽电极的端部延伸,所述第一延伸沟槽部分中设置有电介质;以及

沿着所述纵向轴线延伸的第二延伸沟槽部分,所述第二延伸沟槽部分设置在所述终止区中、所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间,所述第二延伸沟槽部分从所述第一延伸沟槽部分的端部延伸,所述第二延伸沟槽部分是电介质填充的或者设置有浮动导电电极。

6.根据权利要求5所述的功率半导体器件,其中:

所述第一延伸沟槽部分具有:

沿着正交于所述纵向轴线的水平轴线的宽度,所述宽度小于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述水平轴线的宽度;以及

沿着正交于所述纵向轴线和所述水平轴线的竖直轴线的深度,所述深度小于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述竖直轴线的深度;并且

所述第二延伸沟槽部分具有:

沿着所述水平轴线的宽度,所述宽度大于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述水平轴线的所述宽度;以及

沿着所述竖直轴线的深度,所述深度大于所述第三沟槽屏蔽电极沿着所述竖直轴线的深度。

7.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其中所述第一沟槽屏蔽电极、所述第二沟槽屏蔽电极和所述第三沟槽屏蔽电极各自包括设置在介电层上的导电电极,所述介电层使所述导电电极与所述半导体区绝缘,所述导电电极电耦接到所述功率半导体器件的源极电势。

8.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其中所述半导体区包括外延层。

9.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其中所述纵向轴线是第一纵向轴线,所述功率半导体器件还包括设置在所述终止区中的边界沟槽,所述边界沟槽沿着正交于所述第一纵向轴线的第二纵向轴线延伸,所述边界沟槽与在所述第三沟槽屏蔽电极和所述边界沟槽之间延伸的延伸沟槽流体地相关联,所述边界沟槽通过限定在所述半导体区中的相应台面与所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极隔离,所述边界沟槽是电介质填充的或者设置有浮动导电电极,所述延伸沟槽包括第一部分和第二部分,所述第一部分是电介质填充的并且所述第二部分中设置有浮动导电电极。

10.一种功率半导体器件,包括:

具有有源区和终止区的半导体区;

限定在所述半导体区中的第一沟槽屏蔽电极,所述第一沟槽屏蔽电极沿着纵向轴线延伸,所述第一沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分;

限定在所述半导体区中的第二沟槽屏蔽电极,所述第二沟槽屏蔽电极与所述第一沟槽屏蔽电极平行地延伸,所述第二沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分;

限定在所述半导体区中、所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间的第三沟槽屏蔽电极,所述第三沟槽屏蔽电极与所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极平行地延伸,所述第三沟槽屏蔽电极具有设置在所述有源区中的第一部分以及设置在所述终止区中的第二部分;

限定在所述半导体区中的第一台面,所述第一台面设置在所述第一沟槽屏蔽电极的沟槽和所述第三沟槽屏蔽电极的沟槽之间;

限定在所述半导体区中的第二台面,所述第二台面设置在所述第二沟槽屏蔽电极和所述第三沟槽屏蔽电极之间,所述第一台面和所述第二台面具有沿着所述半导体区的表面的第一宽度;以及

限定在所述半导体区中的第三台面,所述第三台面设置在所述第一沟槽屏蔽电极和所述第二沟槽屏蔽电极之间,所述第三台面具有沿着所述半导体区的所述表面的第二宽度,所述第二宽度大于所述第一宽度。

11.根据权利要求10所述的功率半导体器件,还包括设置在所述有源区中的沟槽栅极金属氧化物场效应晶体管MOSFET。

12.根据权利要求10所述的功率半导体器件,其中所述纵向轴线是第一纵向轴线,所述功率半导体器件还包括设置在所述终止区中的边界沟槽,所述边界沟槽沿着正交于所述第一纵向轴线的第二纵向轴线延伸。

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