沟槽栅超结器件和具有其的电子装置的制作方法

本技术涉及半导体，尤其是涉及一种沟槽栅超结器件，以及具有该沟槽栅超结器件的电子装置。

背景技术：

1、相关技术中，对于超结器件的制备，一些方案采用深槽刻蚀加外延填充的方式，但是，该方式在外延填充过程中容易产生空洞，不利于电荷平衡，导致器件导通电阻和开关损耗较高，有待进一步改善。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种沟槽栅超结器件，该器件可以降低导通电阻，减小开关损耗。

2、本实用新型第二方面实施例提出一种电子装置。

3、为了达到上述目的，本实用新型第一方面实施例的沟槽栅超结器件，包括：第一导电类型的衬底层；第一导电类型的外延层，所述外延层位于所述衬底层上；沟槽栅结构，所述沟槽栅结构在所述外延层上并沿器件纵向延伸至所述外延层内；沿器件横向在所述沟槽栅结构的两侧分别排布有第一导电类型的第一超结柱体、第二导电类型的第二超结柱体和第一导电类型的外延柱体，所述第一超结柱体、所述第二超结柱体和所述外延柱体均位于所述外延层上。

4、根据本实用新型实施例的沟槽栅超结器件，在超结区域采用第一超结柱体、第二超结柱体和外延柱体的结构，有利于电荷平衡，降低器件导通电阻和开关损耗，提高了耐压性。

5、在一些实施例中，第一超结柱体靠近沟槽栅结构设置，第二超结柱体位于同侧的第一超结柱体远离沟栅结构的一侧，外延柱体位于第二超结柱体远离同侧的第一超结柱体的一侧。

6、在一些实施例中，所述第一超结柱体、所述第二超结柱体和所述外延柱体沿器件纵向的长度相等。

7、在一些实施例中，所述沟槽栅超器件还包括：在器件横向上位于所述沟槽栅结构两侧的第二导电类型的阱区，所述阱区位于所述第一超结柱体、所述第二超结柱体和所述

8、外延柱体的上表面上；在器件横向上位于所述沟槽栅结构两侧的第一导电类型掺杂区，5所述第一导电类型掺杂区位于所述阱区上面；其中，所述沟槽栅结构两侧的所述第一超

9、结柱体之间、所述沟槽栅结构两侧的所述阱区之间和所述沟槽栅结构两侧的所述第一导电类型掺杂区之间构成所述沟槽栅结构的沟槽并且所述沟槽的槽底沿器件纵向延伸至所述外延层内。

10、在一些实施例中，所述沟槽延伸至所述外延层中的深度小于3um。

11、0在一些实施例中，所述沟槽栅结构包括：屏蔽栅、栅氧层和栅极，所述栅氧层填充

12、在所述沟槽内，所述屏蔽栅位于所述栅氧层中并位于所述栅氧层的下部，所述栅极位于所述屏蔽栅上方的所述栅氧层中并靠近所述沟槽的槽口。

13、在一些实施例中，所述屏蔽栅沿沟槽宽度方向的宽度与所述栅极沿所述沟槽宽度方向的宽度相等或者不相等。

14、5在一些实施例中，所述沟槽栅超结器件还包括：绝缘层，所述绝缘层覆盖所述栅极、所述沟槽的槽口和所述第一导电类型掺杂区；有源区金属层，所述有源区金属层位于所述绝缘层之上并通过接触孔与所述第一导电类型掺杂层和所述阱区连接。

15、在一些实施例中，所述沟槽栅超结器件还包括背面金属层，所述背面金属层位于所述衬底层远离所述外延层的一面上。

16、0本实用新型实施例的电子装置，包括所述的沟槽栅超结器件。

17、根据本实用新型实施例的电子装置，采用上面实施例的沟槽栅超结器件，包括第一超结柱体、第二超结柱体和外延柱体的结构，有利于电荷平衡，提高了耐压性。

18、此外，沟槽栅超结器件的开关速度快、导通电阻小以及开关损耗小，提高了装置性能。

19、5本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中

20、变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种沟槽栅超结器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，第一超结柱体靠近沟槽栅结构设置，第二超结柱体位于同侧的第一超结柱体远离沟栅结构的一侧，外延柱体位于第二超结柱体远离同侧的第一超结柱体的一侧。

3.根据权利要求1所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述第一超结柱体、所述第二超结柱体和所述外延柱体沿器件纵向的长度相等。

4.根据权利要求2所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述沟槽栅超器件还包括：

5.根据权利要求4所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述沟槽延伸至所述外延层中的深度小于3um。

6.根据权利要求4所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述沟槽栅结构包括：

7.根据权利要求6所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述屏蔽栅沿沟槽宽度方向的宽度与所述栅极沿所述沟槽宽度方向的宽度相等或者不相等。

8.根据权利要求6所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述沟槽栅超结器件还包括：

9.根据权利要求1-8任一项所述的沟槽栅超结器件，其特征在于，所述沟槽栅超结器件还包括背面金属层，所述背面金属层位于所述衬底层远离所述外延层的一面上。

10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的沟槽栅超结器件。

技术总结
本技术公开了一种沟槽栅超结器件和具有其的电子装置，沟槽栅超结器件包括：第一导电类型的衬底层；第一导电类型的外延层，所述外延层位于所述衬底层上；沟槽栅结构，所述沟槽栅结构在所述外延层上并沿器件纵向延伸至所述外延层内；沿器件横向在所述沟槽栅结构的两侧分别排布有第一导电类型的第一超结柱体、第二导电类型的第二超结柱体和第一导电类型的外延柱体，所述第一超结柱体、所述第二超结柱体和所述外延柱体均位于所述外延层上。本技术的沟槽栅超结器件，采用第一超结柱体、第二超结柱体和外延柱体结构，利于电荷平衡，提高耐压性。

技术研发人员：赵心愿,秦博,吴海平
受保护的技术使用者：比亚迪半导体股份有限公司
技术研发日：20230110
技术公布日：2024/1/13