[实用新型]功率半导体器件

权利要求书

1.一种功率半导体器件，其特征在于，包括：

第一掺杂类型的集电区；

位于所述集电区上的第二掺杂类型的场截止区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反；

位于所述场截止区上的第二掺杂类型的漂移区；

位于所述漂移区上的第二掺杂类型的缓冲区；

位于所述缓冲区上的第一掺杂类型的阱区；

位于所述阱区中的第二掺杂类型的发射区；

从所述阱区表面向下延伸，穿过所述阱区和所述缓冲区到达所述漂移区的沟槽；以及

位于所述沟槽中的分离栅结构，

其中，所述分离栅结构包括彼此隔开的第一栅极导体、第二栅极导体和第三栅极导体，所述第一栅极导体的第一部分位于所述沟槽的上部并且夹在所述第二栅极导体和所述第三栅极导体之间，所述第一栅极导体的第二部分延伸至所述沟槽的下部。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：位于所述沟槽上部侧壁和所述第一栅极导体的第一部分侧壁上的栅极电介质，所述栅极电介质和所述第二栅极导体形成栅叠层，并且将所述第一栅极导体、所述第二栅极导体和所述第三栅极导体彼此隔开。

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：位于所述沟槽下部侧壁的绝缘层，所述绝缘层将所述第一栅极导体的第二部分与所述阱区和所述漂移区彼此隔开，所述栅极电介质的厚度小于所述绝缘层的厚度。

4.根据权利要求3所述的功率半导体器件，其特征在于，所述第一栅极导体为接地栅极，所述第二栅极导体为工作栅极，所述第三栅极导体为浮置栅极。

5.根据权利要求4所述的功率半导体器件，其特征在于，所述第二栅极导体围绕所述阱区的偏置阱区，所述第三栅极导体围绕所述阱区的浮置阱区。

6.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，根据所述功率半导体器件的性能参数，设置所述偏置阱区和所述浮置阱区的面积比例。

7.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括形成在所述浮置阱区上方的栅极导体，所述栅极导体与所述第二栅极导体电连接。

8.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，所述发射区形成在所述阱区的有效区域中，并且所述发射区与所述第一栅极导体电连接。

9.根据权利要求4所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：

位于所述沟槽和所述发射区上方的层间介质层；

位于所述阱区中的接触区，所述接触区为第一掺杂类型且掺杂浓度高于所述阱区的掺杂浓度；

穿过所述层间介质层接触所述发射区和所述接触区的导电通道；以及

与所述导电通道电连接的发射极电极。

10.根据权利要求4所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：

与所述集电区电连接的集射极电极。

11.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，所述沟槽在功率半导体器件的主平面内按照弯折的形状延伸，从而限定所述偏置阱区和所述浮置阱区。

12.根据权利要求9所述的功率半导体器件，其特征在于，所述沟槽形成多个按照网格图案彼此连接的U形结构，所述分离栅结构在所述沟槽中连续延伸，并且在所述网格图案中，所述第三栅极导体围绕的区域形成信号岛。

13.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，所述场截止区的掺杂浓度高于所述漂移区的掺杂浓度。

14.根据权利要求13所述的功率半导体器件，其特征在于，还包括：续流二极管，所述续流二极管包括阳极和阴极，所述偏置阱区作为所述阳极，所述阴极为穿透所述集电区到达所述截止区的N型掺杂区。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的功率半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂类型为N型和P型中的一种，所述第二掺杂类型为N型和P型中的另一种。