技术特征：
1.一种沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，包括：第一导电类型衬底、设置在所述第一导电类型衬底上的第一导电类型外延层以及设置在所述第一导电类型外延层内的第一导电类型柱和第二导电类型柱，所述第一导电类型柱和第二导电类型柱均由所述第一导电类型外延层背离所述第一导电类型衬底的表面朝向所述第一导电类型外延层内部延伸，所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱交替设置；第一导电类型源区和第二导电类型体区，沿所述第一导电类型柱的上表面朝向所述第一导电类型柱内延伸依次；第一类沟槽，依次穿过所述第一导电类型源区和所述第二导电类型体区延伸至所述第一导电类型柱内，所述第一类沟槽内填充第一类导电多晶硅，所述第一类导电多晶硅通过第一栅氧层与第二导电类型体区、第一导电类型源区和第一导电类型柱均绝缘，所述第一类导电多晶硅连接栅极电位；第二类沟槽，依次穿过所述第一导电类型源区和所述第二导电类型体区延伸至所述第一导电类型柱和/或第二导电类型柱内，且与所述第一类沟槽间隔设置，所述第二类沟槽内填充第二类导电多晶硅，所述第二类导电多晶硅通过第二栅氧层与第二导电类型体区、第一导电类型源区、第一导电类型柱和第二导电类型柱绝缘；绝缘介质层，设置在所述第一导电类型源区、所述第一类沟槽、所述第二导电类型柱和所述第二类沟槽的上方；源极金属，设置在所述绝缘介质层的上方，所述源极金属通过所述绝缘介质层内的第一类通孔与所述第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱之间欧姆接触；第二类通孔和第三类通孔，均设置在所述绝缘介质层内；所述源极金属通过所述第三类通孔分别与所述第二导电类型体区和第一导电类型源区欧姆接触，以及通过所述第二类通孔与所述第二类导电多晶硅欧姆接触。2.根据权利要求1所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，所述第一类沟槽设置在所述第一导电类型柱的中心位置；所述第二类沟槽位于相邻两个所述第一类沟槽之间，且与所述第一类沟槽垂直设置，所述第二类沟槽的主体区域位于所述第二导电类型柱内，所述第二类沟槽的两端位于所述第一导电类型柱内；所述第三类通孔设置在位于所述第二类沟槽的两端与所述第一类沟槽之间的所述绝缘介质层内。3.根据权利要求1所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，还包括：由所述第一类沟槽环绕而成的功能区域，所述第二类沟槽位于所述功能区域内，所述第二类沟槽与所述第二导电类型柱垂直，且所述第二类沟槽的两端分别位于相邻两个所述第二导电类型柱内，所述第二类沟槽的主体区域位于所述第一导电类型柱内；所述第三类通孔设置在位于所述第二类沟槽的两侧的绝缘介质层内，所述第二类通孔设置在位于所述第二类沟槽内中的绝缘介质层内；所述源极金属通过所述第三类通孔分别与所述第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱欧姆接触。
4.根据权利要求1所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，还包括：由所述第一类沟槽环绕而成的功能区域，所述第二类沟槽位于所述功能区域内，所述第二类沟槽与所述第二导电类型柱垂直，且所述第二类沟槽的一端位于所述第一导电类型柱内，另一端位于与一端所在第一导电类型柱间隔至少一条第一导电类型柱后的第一导电类型柱内；所述第三类通孔设置在位于所述第二类沟槽的两侧的绝缘介质层内，所述第二类通孔设置在位于所述第二类沟槽内中的绝缘介质层内；所述源极金属通过所述第三类通孔分别与所述第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱欧姆接触。5.根据权利要求1所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，还包括：由所述第一类沟槽环绕而成的功能区域，所述第二类沟槽位于所述功能区域内，且环绕所述功能区域的所述第一类沟槽中与所述第一导电类型柱平行的部分完全位于所述第二导电类型柱内；所述第二类沟槽与所述第二导电类型柱平行，且所述第二类沟槽完全位于所述第一导电类型柱内；所述第三类通孔设置在所述环绕所述第二类沟槽的绝缘介质层内，所述第二类通孔设置在位于所述第二类沟槽内的绝缘介质层内；所述源极金属通过所述第三类通孔分别与所述第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱欧姆接触。6.根据权利要求1所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，还包括：由所述第一类沟槽环绕而成的功能区域，所述第二类沟槽位于所述功能区域内，且环绕所述功能区域的所述第一类沟槽位于同一个所述第一导电类型柱内；所述第二类沟槽与所述第二导电类型柱平行，且所述第二类沟槽完全位于所述第一导电类型柱内；所述第三类通孔设置在所述环绕所述第二类沟槽的绝缘介质层内，所述第二类通孔设置在位于所述第二类沟槽内的绝缘介质层内；所述源极金属通过所述第三类通孔分别与所述第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱欧姆接触。7.根据权利要求1至6中任意一下所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，所述第二栅氧层的厚度在50
å
至500
å
之间。8.根据权利要求1至6中任意一下所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，所述第一栅氧层的厚度在500
å
至2000
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之间。9.根据权利要求1至6中任意一下所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，所述第一栅氧层、第二栅氧层和绝缘介质层均包括二氧化硅或氮化硅。10.根据权利要求1至6中任意一下所述的沟槽栅超结功率半导体器件，其特征在于，所述沟槽栅超结功率半导体器件包括n型功率半导体器件和p型功率半导体器件，当所述沟槽栅超结功率半导体器件为n型功率半导体器件时，第一导电类型为n型，第二导电类型为p型，当所述沟槽栅超结功率半导体器件为p型功率半导体器件时，第一导电类型为p型，第二导电类型为n型。
技术总结
本实用新型涉及半导体技术领域，具体公开了一种沟槽栅超结功率半导体器件，其中，包括：第一导电类型衬底、第一导电类型外延层以及第一导电类型柱和第二导电类型柱，第一导电类型柱和第二导电类型柱交替设置；第一导电类型源区和第二导电类型体区；第一类沟槽，内填充第一类导电多晶硅；第二类沟槽，内填充第二类导电多晶硅；绝缘介质层；源极金属，设置在绝缘介质层的上方，源极金属通过绝缘介质层内的第一类通孔与第二导电类型体区、第一导电类型源区以及第二导电类型柱之间欧姆接触；第二类通孔和第三类通孔，均设置在绝缘介质层内。本实用新型提供的沟槽栅超结功率半导体器件能够减少反向恢复能量损耗。少反向恢复能量损耗。少反向恢复能量损耗。
技术研发人员：朱袁正 叶鹏 周锦程 杨卓
受保护的技术使用者：无锡新洁能股份有限公司
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/5/25