[发明专利]耗尽型功率半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种耗尽型功率半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的第一掺杂类型的外延层；

形成于所述外延层内的第二掺杂类型的阱区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反，所述阱区的表面具有第一掺杂类型的反型层；

依次位于所述外延层上的栅介质层和栅电极，所述阱区横向延伸至所述栅电极下方的距离为0.75×Xj+b，其中Xj为所述阱区的结深，-2μm≤b≤5μm。

2.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述b的取值范围为：0μm≤b≤1μm。

3.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述阱区横向延伸至所述栅电极下方的距离为1.5μm~5.5μm。

4.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述阱区横向延伸至所述栅电极下方的距离为2.25μm~4.75μm。

5.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件的阈值电压V_TH的取值范围为：-10V≤V_TH≤10V。

6.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为n沟道器件，其阈值电压V_TH的取值范围为：-5V≤V_TH≤0V。

7.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为p沟道器件，其阈值电压V_TH的取值范围为：0V≤V_TH≤5V。

8.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为VDMOS器件，所述半导体衬底为第一掺杂类型的，所述栅介质层和栅电极覆盖相邻阱区之间的外延层，所述栅电极两侧的阱区中还形成有第一掺杂类型的源区。

9.根据权利要求7所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述半导体衬底包括核心区域和位于所述核心区域周边的终端区域，所述终端区域的外延层中形成有第二掺杂类型的耐压环；所述终端区域的外延层表面上形成有场氧化层；所述耐压环上方、相邻场氧化层之间填充有氧化层；所述场氧化层、氧化层上覆盖有介质层，所述介质层中形成有通孔，金属场板通过该通孔与所述耐压环相连。

10.根据权利要求8所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述介质层中形成有一个或多个串联的保护齐纳二极管，其阴极与所述栅电极电性连接，其阳极与所述源区电性连接。

11.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为IGBT器件，所述半导体衬底为第一掺杂类型的，所述半导体衬底面还形成有第二掺杂类型的集电区，所述栅介质层和栅电极覆盖相邻阱区之间的外延层，所述栅电极两侧的阱区中还形成有第一掺杂类型的发射区。

12.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为LDMOS器件，所述半导体衬底为第二掺杂类型的，所述阱区中形成有第一掺杂类型的源区，所述外延层内还形成有与所述阱区并列的第一掺杂类型的漏区，所述漏区和阱区之间的外延层上还形成有场氧化层，所述栅介质层和栅电极覆盖所述场氧化层和源区之间的外延层。

13.根据权利要求1所述的耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述耗尽型功率半导体器件为LIGBT器件，所述半导体衬底为第二掺杂类型的，所述半导体衬底的上表面形成有第一掺杂类型的埋层，所述外延层位于所述埋层上，所述阱区中形成有第一掺杂类型的发射区，所述外延层中还形成有与所述阱区并列的第一掺杂类型的集电端阱区，所述集电端阱区中形成有第二掺杂类型的集电区，所述集电区和阱区之间的外延层上还形成有场氧化层，所述栅介质层和栅电极覆盖所述场氧化层和发射区之间的外延层。