[发明专利]可堆栈式功率MOSFET、功率MOSFET堆栈及其制备工艺

权利要求书

1.一种可堆栈式垂直功率MOSFET(SVP-MOSFET)器件包括：

一个形成在它上面的带有底部漏极金属层的半导体衬底；

多个形成在半导体衬底上方的交叉指型的栅极区和源极本体区；

一个带图案的栅极金属层和一个带图案的源极本体金属层，它们分别接触栅极区和源极本体区；以及下列顶目中的至少一个：

一个导电直通衬底漏极通孔(TSDV)，穿过半导体衬底，并与漏极金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部漏极接触结构和一个底部漏极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底漏极通孔上；

一个导电直通衬底栅极通孔(TSGV)，穿过半导体衬底，并与栅极金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部栅极接触结构和一个底部栅极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底栅极通孔上；以及

一个导电直通衬底源极通孔(TSSV)，穿过半导体衬底，并与源极本体金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部源极接触结构和一个底部源极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底源极通孔上；

当多个可堆栈式垂直功率MOSFET器件一个压一个地向上堆栈起来，所形成的可堆栈式垂直功率MOSFET堆栈就会起并联导电连接的作用，从而降低了导通电阻Rds、增大了载流能力并减少了封装引脚。

2.如权利要求1所述的可堆栈式垂直功率MOSFET，其特征在于，可堆栈式垂直功率MOSFET器件厚度约为5微米至100微米。

3.如权利要求1所述的可堆栈式垂直功率MOSFET，其特征在于，每个位于导电直通衬底漏极通孔附近的所述的源极本体区，都带有一个源极本体切断剖面，距离导电直通衬底漏极通孔足够远，以承载它们之间的漏极源极电压。

4.如权利要求1所述的可堆栈式垂直功率MOSFET，其特征在于，每个所述的导电直通衬底漏极通孔、导电直通衬底栅极通孔和导电直通衬底源极通孔还包括一个相应的通孔绝缘层包围着它，从而使它与半导体衬底绝缘。

5.一种封装多单元可堆栈式垂直功率MOSFET的堆栈包括：

多个可堆栈式功率MOSFET单元一个压一个地向上粘合，每个可堆栈式功率MOSFET单元包括：

一个形成在它上面的带有底部漏极金属层的半导体衬底；

多个形成在半导体衬底上方的交叉指型的栅极区和源极本体区；

一个带图案的栅极金属层和一个带图案的源极本体金属层，它们分别接触栅极区和源极本体区；以及下列项目中的至少一个：

一个导电直通衬底漏极通孔(TSDV)，穿过半导体衬底，并与漏极金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部漏极接触结构和一个底部漏极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底漏极通孔上；

一个导电直通衬底栅极通孔(TSGV)，穿过半导体衬底，并与栅极金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部栅极接触结构和一个底部栅极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底栅极通孔导电直通衬底栅极通孔上；以及

一个导电直通衬底源极通孔(TSSV)，穿过半导体衬底，并与源极本体金属层接触，但与半导体衬底绝缘，具有一个顶部源极接触结构和一个底部源极接触结构，分别在顶面和底面电接触到导电直通衬底源极通孔上；

使得该堆栈起到可堆栈式功率MOSFET器件的并联导电连接的作用，从而降低了导通电阻Rds、增大了载流能力并减少了封装引脚。

6.如权利要求5所述的封装堆栈，其特征在于，在含有导电直通衬底源极通孔和/或导电直通衬底漏极通孔的一个可堆栈式功率MOSFET单元中，导电直通衬底源极通孔和/或导电直通衬底漏极通孔分布在整个MOSFET单元的有源区上。

7.如权利要求5所述的封装堆栈，其特征在于，在含有多个导电直通衬底源极通孔和导电直通衬底漏极通孔的一个可堆栈式功率MOSFET单元中，导电直通衬底源极通孔和导电直通衬底漏极通孔相互间隔，相互电绝缘。