[实用新型]可抑制非线性电容的功率半导体器件

说明书

本实用新型涉及一种能够抑制非线性电容的功率半导体结构。包括半导体基板，所述半导体基板包括第一导电类型衬底和生长在第一导电类型衬底上的第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层的上表面为所述半导体基板的第一主面，所述第一导电类型衬底的下表面为所述半导体基板的第二主面；所述第一导电类型外延层中开设有至少一个沟槽，所述沟槽内设有场氧层和被所述场氧层包裹的屏蔽栅，位于所述屏蔽栅上部两侧的沟槽中还分别设有栅极；所述栅极连接栅极电位，所述沟槽中的屏蔽栅连接栅极电位或源极电位；所述可抑制非线性电容的功率半导体器件可以明显增加漏源电压较高时的米勒电容。

技术领域

本实用新型涉及一种可调节电容的器件结构，尤其是一种能够抑制非线性电容的功率半导体结构。

背景技术

功率半导体器件是不断发展的功率-电子系统的内在驱动力，尤其在节约能源、动态控制、噪音减少等方面。在过去的三十年里，功率器件取得了飞跃式的发展，特别是功率金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)，为了拓宽其应用领域，满足低功耗需求，必须有效的降低导通损耗与开关损耗，目前中低压功率器件中开关损耗最小的器件是屏蔽栅功率MOSFET，这种器件的米勒电容非常小，所以器件的开关速度极快，开关损耗小。在测试电容时，屏蔽栅功率MOSFET的米勒电容随着漏源电压的上升而下降，当屏蔽栅功率MOSFET的元胞密度越大时，米勒电容随着漏源电压的上升而下降的速率越快，这使得米勒电容出现非线性变化，导致屏蔽栅功率MOSFET在一些应用上出现严重的栅极震荡现象。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可抑制非线性电容的功率半导体器件，所述可抑制非线性电容的功率半导体器件可以明显增加漏源电压较高时的米勒电容，从而使得米勒电容随着漏源电压增加而下降的速率减缓。

根据本实用新型提供的技术方案，能够抑制非线性电容的功率半导体结构包括：

半导体基板，所述半导体基板包括第一导电类型衬底和生长在第一导电类型衬底上的第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层的上表面为所述半导体基板的第一主面，所述第一导电类型衬底的下表面为所述半导体基板的第二主面；

所述第一导电类型外延层中开设有至少一个沟槽，所述沟槽内设有场氧层和被所述场氧层包裹的屏蔽栅，位于所述屏蔽栅上部两侧的沟槽中还分别设有栅极；所述栅极连接栅极电位，所述沟槽中的屏蔽栅连接栅极电位或源极电位；

所述沟槽两侧的第一导电类型外延层中设有第二导电类型体区，所述第二导电类型体区上表面设有第一导电类型源区，所述半导体基板第一主面上设有绝缘介质层，所述绝缘介质层上开设有与第二导电类型体区对应的接触孔，接触孔向下穿过对应的第一导电类型源区并延伸至对应的第二导电类型体区中，且所述接触孔中填充有金属，绝缘介质层上设有源极金属层；接触孔中填充的金属一端与源极金属层接触，另一端依次与第一导电类型源区和第二导电类型体区接触。

进一步地，所述第二主面上设有漏极金属层。

进一步地，所述沟槽从半导体基板的第一主面上向第二主面方向延伸。

进一步地，所述第一导电类型外延层中开设有多个所述沟槽，多个所述沟槽并排且间隔地设置在所述第一导电类型外延层中；

至少一个沟槽中的屏蔽栅连接栅极电位，其他沟槽中的屏蔽栅连接源极电位。

进一步地，相邻沟槽相邻侧的第二导电类型体区连为一体，相邻沟槽相邻侧的第一导电类型源区连为一体。

进一步地，对于N型功率半导体器件，所述第一导电类型为N型导电，所述第二导电类型为P型导电；对于P型功率半导体器件，所述第一导电类型为P型导电，所述第二导电类型为N型导电。