[发明专利]功率半导体器件及制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

第一导电类型的漂移区；

阱区，在所述漂移区之上延伸，并具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型；

有源沟槽，穿过所述阱区延伸并延伸进所述漂移区，沿着所述有源沟槽的侧壁和底部设置介电材料，且所述有源沟槽基本上填充有第一屏蔽导电层和栅极导电层，所述第一屏蔽导电层设置在所述栅极导电层之下，并通过电极间介电材料与所述栅极导电层分离；

源极区，具有所述第一导电类型，其形成在与所述有源沟槽相邻的所述阱区中；以及

电荷控制沟槽，比所述有源沟槽更加深入地延伸进所述漂移区中，并基本上填充有用于在所述漂移区中的垂直电荷控制的材料。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沿着所述电荷控制沟槽设置介电材料层，且所述电荷控制沟槽基本上填充有导电材料。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述源电极将所述电荷控制沟槽内的所述导电材料电连接到所述源极区。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在所述电荷控制沟槽内设置有多个导电层，所述多个导电层垂直堆叠并通过介电材料彼此分离以及与所述沟槽侧壁分离。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，电偏置在所述电荷控制沟槽内的所述多个导电层，以在所述漂移区中提供垂直电荷平衡。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，在所述电荷控制沟槽内的所述多个导电层被配置为独立偏置。

7.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，在所述电荷控制沟槽内的所述多个导电层的厚度不同。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在所述电荷控制沟槽内较深入的所述第一导电层的厚度小于设置在所述第一导电层上的第二导电层的厚度。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述有源沟槽内的所述第一屏蔽导电层被配置为电偏置到期望电位。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一屏蔽导电层和所述源极区电连接到基本相同的电位。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述有源沟槽还包括设置在所述第一屏蔽导电层之下的第二屏蔽导电层。

12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一屏蔽导电层和第二屏蔽导电层的厚度不同。

13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一屏蔽导电层和第二屏蔽导电层被配置为独立偏置。

14.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电荷控制沟槽基本上填充有介电材料。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，还包括沿着所述电荷控制沟槽的外侧壁延伸的第二导电材料的衬套。

16.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括肖特基结构，其形成在所述电荷控制沟槽和第二相邻电荷控制沟槽之间。

17.一种半导体器件，包括：

第一导电类型的漂移区；

阱区，在所述漂移区之上延伸，并具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型；

有源沟槽，穿过所述阱区延伸并延伸进所述漂移区，在所述有源沟槽内形成由导电材料制成的主栅极和由导电材料制成的次栅极，并通过介电材料层彼此分离并与所述沟槽侧壁分离，所述主栅极在所述次栅极之上，所述有源沟槽还具有由导电材料制成的第一屏蔽电极，其设置在所述次栅极之下并通过介电材料与所述次栅极分离；以及

源极区，具有所述第一导电类型，其形成在与所述有源沟槽相邻的所述阱区中。

18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中，所述主栅极和所述次栅极被配置为独立电偏置。

19.根据权利要求18所述的半导体器件，其中，所述次栅极在大约为所述半导体器件的阈电压的恒定电位处偏置。

20.根据权利要求18所述的半导体器件，其中，所述次栅极在大于施加到所述源极区电位的电位处偏置。