一种半导体功率器件的结构

摘要

本发明公开了一种半导体功率器件的结构，包括以下特征：有源区最少由三种不同的单元组成，其中一种单元是快速反向恢复二极管(FRD)的表面结構，第二种单元是绝缘栅双极晶体管(IGBT)的表靣结构，第三种单元的表靣结构含有兩条沟槽，沟槽与沟槽之间的距离小于0.4um，沟槽内壁附有栅极氧化层并填入导电材料如高掺杂的多晶硅，沟槽与沟槽之间为浓度约为1e¹⁵cm^-3至5e¹⁶cm^-3的p型区，表靣为n+区，p型区下有一浓度为1e¹⁵cm^-3至5e¹⁶cm^-3的n型区，沟槽与沟槽之间表靣没有接触孔。

主权项

一种半导体功率器件的结构包括以下部分：(1)有源区和终端区；(2)有源区至少由三种不同的单元组成；第一种单元的表面结构包含：有兩条沟槽，沟槽宽度范围为0.2μm至3.0μm，深度为1μm至10μm，沟槽内壁附有氧化层并填入导电材料如高掺杂的多晶硅，沟槽与沟槽之间的距离小于0.4um，沟槽与沟槽之间最少有部份区域为p型区，p型区浓度约为1e¹⁵cm^‑3至5e¹⁶cm^‑3，表靣为n+区，沟槽与沟槽之间表靣没有接触孔；第二种单元的表面结构包含：由两條沟槽组成，沟槽宽度范围为0.2μm至3.0μm，深度为1μm至10u m，沟槽内壁附有氧化层并填入导电材料如高掺杂的多晶硅，这兩条沟槽可以作成圆形或方形或其它形状，沟槽与沟槽之间的距离大于0.6um，沟槽与沟槽之间最少有部份区域为p型区，p型区浓度约为1e¹⁵cm^‑3至5e¹⁶cm^‑3，表面至少有部份为n+区，有部份为是p+区，表面的n+区只把单元1中的n+区连接至单元2中的表面接触孔，並不使单元2形成IGBT的表面结构，接触孔中有部份为n+区，有部份为p+区，接触孔填以金属如金属鈦层，氮化鈦层和钨层，钨层之上为铝层；第三种单元的表面结构是：单元3所佔的区域是由单元1和单元2按某一规律排列后围出来的，所以单元3所佔的区域是单元1和单元2所佔的区域之外，单元3周边是单元1和单元2的沟槽，沟槽与沟槽任一方向之间的距离即单元3的任一方向的长度，这长度大于0.6um，沟槽与沟槽之间最少有部份区域为p型区，p型区浓度约为1e¹⁵cm^‑3至5e¹⁶cm^‑3。