[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

第一导电类型的漂移层(3)；

所述漂移层(3)的前侧上的第二导电类型的基极层(4)；

多个沟槽栅极结构(8)，每个沟槽栅极结构包括穿透所述基极层(4)到达所述漂移层(3)的沟槽(5)、所述沟槽(5)的壁表面上的栅极绝缘层(6)和所述栅极绝缘层(6)上的栅电极(7)，所述沟槽栅极结构(8)的长度方向平行于所述漂移层(3)的平面方向，宽度方向平行于所述漂移层(3)的所述平面方向且垂直于所述长度方向，深度方向垂直于所述漂移层(3)的所述平面方向；

位于所述基极层(4)的表面部分中并与所述沟槽栅极结构(8)相邻设置的第一导电类型的发射极层(9)；以及

与所述发射极层(9)隔着所述漂移层(3)设置的第二导电类型的集电极层(1)，其中

所述沟槽栅极结构(8)具有底部部分和开口部分，所述底部部分界定所述沟槽栅极结构(8)的底部，所述开口部分在所述深度方向上位于所述沟槽栅极结构(8)与所述底部部分相对的一侧，

所述沟槽栅极结构(8)的底部部分位于所述漂移层(3)中并在所述宽度方向上扩展，使得相邻沟槽栅极结构(8)的所述底部部分之间的距离(L1)小于所述宽度方向上相邻沟槽栅极结构(8)的所述开口部分之间的距离(L2)，并且

所述底部部分的沟槽(5)的壁表面上的栅极绝缘层(6)的厚度大于所述开口部分的沟槽(5)的壁表面上的栅极绝缘层(6)的厚度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述底部部分的沟槽(5)的侧壁上的栅极绝缘层(6)的厚度大于所述开口部分的沟槽(5)的侧壁上的栅极绝缘层(6)的厚度。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述沟槽(5)包括第一沟槽(5a)和第二沟槽(5b)，

所述第一沟槽(5a)位于所述基极层(4)中，

所述第二沟槽(5b)与所述第一沟槽(5a)相通并到达所述漂移层(3)，

在所述宽度方向上，所述第二沟槽(5b)的侧壁上的相对点之间的距离大于所示第一沟槽(5a)的侧壁上的相对点之间的距离，

所述第二沟槽(5b)的壁表面上的所述栅极绝缘层(6)的厚度大于所述第一沟槽(5a)的壁表面上的栅极绝缘层(6)的厚度，并且

所述沟槽栅极结构(8)的底部部分包括第二沟槽(5b)、所述第二沟槽(5b)的壁表面上的栅极绝缘层(6)以及所述第二沟槽(5b)的壁表面上的栅极绝缘层(6)上的栅电极(7)。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

第二导电类型的接触层(10)，位于所述基极层(4)的表面部分中并位于跨所述发射极层(9)的相邻沟槽栅极结构(8)之间，其中

所述接触层(10)面对所述相邻沟槽栅极结构(8)的底部部分之间的漂移层(3)设置，

沿所述深度方向从所述基极层(4)的表面计起，所述接触层(10)的深度大于所述发射极层(9)的深度，并且

在所述宽度方向上，所述接触层(10)的宽度(L3)大于所述相邻沟槽栅极结构(8)的底部部分之间的距离(L1)。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述集电极层(1)位于所述漂移层(3)的后侧上。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述集电极层(1)位于所述漂移层(3)的前侧的表面部分中。