[发明专利]功率器件

权利要求书

1.一种功率器件，其特征在于：功率器件由多个原胞并联而成，各所述原胞包括栅极结构和第二导电类型的沟道区；所述栅极结构包括栅介质层和栅极导电材料层，被所述栅极结构所覆盖的所述沟道区的表面用于形成沟道；

第一导电类型重掺杂的源区形成在所述沟道区的表面，所述源区连接到由正面金属层组成的源极；第一导电类型的漂移区和所述沟道区相接触；

各所述原胞排列成阵列结构，各所述原胞的所述栅极导电材料层通过对应的栅极馈电线连接到由正面金属层组成的栅极衬垫；

各所述原胞的栅极电阻随对应的栅极馈电线的长度的增加而增加；

各所述原胞的栅极电容的大小根据栅极电阻的大小进行设置，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅极电容越小，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅极电容越大；使各所述原胞的栅极电容和栅极电阻的乘积趋于一致，从而使各所述原胞的开关速率趋于一致，消除各所述原胞的栅极馈电线的长度不同对各所述原胞的开关速率一致性造成的不利影响。

2.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述栅极电容为输入电容，所述输入电容为栅源电容和栅漏电容的并联电容。

3.如权利要求2所述的功率器件，其特征在于：所述输入电容的大小通过调节所述栅极导电材料层的宽度实现，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅极导电材料层的宽度越小，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅极导电材料层的宽度越大。

4.如权利要求3所述的功率器件，其特征在于：各所述原胞排列成行列结构；

对于同一行的所述原胞，从所述栅极衬垫连接过来的所述栅极馈电线从同一行上两个最外侧的所述原胞接入到各所述原胞中，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的所述栅极馈电线的长度逐渐增加。

5.如权利要求4所述的功率器件，其特征在于：对于同一行的所述原胞，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的栅极导电材料层的宽度连续逐渐变小；或者，对于同一行的所述原胞，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的栅极导电材料层的宽度阶梯式逐渐变小。

6.如权利要求2所述的功率器件，其特征在于：所述输入电容的大小通过调节所述栅介质层的厚度实现，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅介质层的厚度越大，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅介质层的厚度越小。

7.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述栅极电容为栅漏电容。

8.如权利要求7所述的功率器件，其特征在于：所述栅漏电容的大小通过调节所述沟道区的间距实现，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述沟道区的间距越小，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述沟道区的间距越大。

9.如权利要求7所述的功率器件，其特征在于：所述栅极结构采用分离栅结构，所述分离栅结构包括源极场板，所述源极场板和所述栅极导电材料层相隔离，所述源极场板覆盖所述漂移区，所述源极场板连接到所述源极，通过调节所述源极场板的大小调节所述栅漏电容，所述源极场板越大，所述栅漏电容越小。

10.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述栅极结构为沟槽栅结构，所述栅介质层形成在栅极沟槽的内侧表面，所述栅极导电材料层填充在所述栅极沟槽中，所述栅极沟槽纵向穿过所述沟道区，所述漂移区形成在所述沟道区的底部；

或者，所述栅极结构为平面栅结构，所述漂移区和所述沟道区横向接触，所述栅介质层形成在所述沟道区的表面并延伸到所述漂移区表面上。

11.如权利要求10所述的功率器件，其特征在于：所述功率器件为垂直结构的MOSFET，第一导电类型重掺杂的漏区形成于所述漂移区的背面；

或者，所述功率器件为横向结构的MOSFET，第一导电类型重掺杂的漏区形成于所述漂移区的顶部表面。