[发明专利]一种功率半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件，包括元胞区和终端保护区，所述元胞区位于所述功率半导体器件的中心，所述终端保护区环绕所述元胞区设置，所述元胞区包括第一导电类型硅衬底（2）和设置在所述第一导电类型硅衬底（2）上的第一导电类型外延层（3），所述第一导电类型外延层（3）的上表面设置有第二导电类型体区（11），在所述第二导电类型体区（11）内形成U型沟槽（4），所述U型沟槽（4）的深度能够深入到所述第一导电类型外延层（3）内，其特征在于，所述功率半导体器件还包括：填充在所述U型沟槽（4）内的第一类绝缘介质体（5）和第一类导电体（6），第一类绝缘介质体（5）包围所述第一类导电体（6）设置，且所述第一导电体（6）的上端的两侧分别与所述第一类绝缘介质体（5）以及所述第一导电类型外延层（3）之间形成内沟槽（7），且所述内沟槽（7）的截面形状为直角梯形，所述第一类绝缘介质体（5）与所述第一导电体（6）之间形成为直角梯形的锐角，所述第一类绝缘介质体（5）与所述U型凹槽（4）的侧壁形成为直角梯形的钝角，所述内沟槽（7）内均设置有与所述内沟槽（7）形状相适配的栅极导电多晶硅（9），且所述栅极导电多晶硅（9）与所述第一导电类型外延层（3）之间以及所述栅极导电多晶硅（9）与所述第一导电体（6）之间均设置绝缘栅氧化层（10）。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述锐角的角度范围为5°~60°。

3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件包括N型功率半导体器件和P型功率半导体器件，当所述功率半导体器件为所述N型功率半导体器件时，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型，当所述功率半导体器件为所述P型半导体器件时，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件还包括第一导电类型源极区（12），所述第一导电类型源极区（12）位于所述第二导电类型体区（11）的上表面。

5.根据权利要求4所述的功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件还包括第二类绝缘介质体层（13），所述第二类绝缘介质体层（13）位于所述第一导电类型源极区（12）的上端，并能够覆盖所述U型凹槽（4）的上端口。

6.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件还包括源极金属层（14），所述源极金属层（14）位于所述第二类绝缘介质体层（13）的上方，并通过设置在所述第二类绝缘介质体层（13）上的通孔与所述第一导电类型源极区（12）以及第二导电类型体区（11）欧姆接触。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的功率半导体器件，其特征在于，所述功率半导体器件还包括漏极金属层（1），所述漏极金属层（1）位于所述第一导电类型硅衬底（2）的下表面。

8.一种功率半导体器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供第一导电类型硅衬底（2）；

在所述第一导电类型硅衬底（2）上形成第一导电类型外延层（3）；

在所述第一导电类型外延层（3）上选择性的刻蚀形成U型凹槽（4）；

在所述第一导电类型外延层（3）的上表面以及所述U型凹槽（4）的内壁上形成第一类绝缘介质体（5）；

在所述U型凹槽（4）内淀积第一导电体；

刻蚀所述第一导电体，形成第一类导电体（6）；

刻蚀所述第一类绝缘介质体（5），形成内沟槽（7）；

在所述内沟槽（7）的内表面形成绝缘栅氧化层（10）；

在所述内沟槽（7）内淀积第二导电体；

刻蚀所述第二导电体，形成栅极导电多晶硅（9）；

在所述第一导电类型外延层（3）的上端注入第二导电类型杂质，热退火形成第二导电类型体区（11）。