[实用新型]功率器件和电子设备

说明书

本公开涉及一种功率器件，所述功率器件划分为元胞区、过渡区和终端区，所述功率器件包括：衬底；第一外延层，设置于所述衬底上方；第二外延层，设置于所述第一外延层上方；多个体区，设置于所述第二外延层中；多个元胞区沟槽，设置于元胞区的所述第二外延层中；多个过渡区沟槽，设置于过渡区的所述第二外延层中；多个终端区沟槽，设置于终端区的所述第二外延层中；其中，所述过渡区沟槽底部和终端区沟槽底部的介质层厚度均大于所述元胞区沟槽底部的介质层厚度。

技术领域

本公开涉及半导体领域，具体地，涉及一种功率器件及其制造方法以及包括这种功率器件的电子设备。

背景技术

鉴于深沟槽MOSFET的器件结构，当器件反向耐压时，沟槽底部的电场强度通常是最大的。当器件达到击穿电压，雪崩电离就发生在沟槽的底部角落，从而产生大量的雪崩电流。

深沟槽功率器件结构也包含有元胞区，过渡区和终端区，三个区域也均由若干沟槽组成，过渡区和终端区并不参与器件的导通，它们的作用是保护和隔离元胞区。正因为此，过渡区和终端区的面积不会太大。但是当器件应用中遭遇到雪崩击穿，通常需要泄放足够大的电流。为了提高器件的雪崩耐量，合理的设计就是保证器件的击穿发生在元胞区，由大面积的元胞来泄放大电流。实现的最佳方法之一就是，使得过渡区和终端结构的击穿电压远高于元胞区的击穿电压。

实用新型内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种具有改进性能的功率器件及其制造方法以及包括这种功率器件的电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种功率器件，所述功率器件划分为元胞区、过渡区和终端区，所述功率器件包括：衬底；第一外延层，设置于所述衬底上方；第二外延层，设置于所述第一外延层上方；多个体区，设置于所述第二外延层中；多个元胞区沟槽，设置于元胞区的所述第二外延层中；多个过渡区沟槽，设置于过渡区的所述第二外延层中；多个终端区沟槽，设置于终端区的所述第二外延层中；其中，所述过渡区沟槽底部和终端区沟槽底部的介质层厚度均大于所述元胞区沟槽底部的介质层厚度。

其中，所述过渡区沟槽下部侧壁和终端区沟槽侧壁上的介质层厚度均大于所述元胞区沟槽下部侧壁上的介质层厚度。

其中，所述过渡区沟槽下部和终端区沟槽下部的横截面宽度均大于所述元胞区沟槽下部的横截面宽度。

其中，所述多个过渡区沟槽和所述多个终端区沟槽与所述第二外延层交替排列。

其中，所述功率器件还包括：栅电极和屏蔽栅电极，设置于所述元胞区沟槽内，所述栅电极位于所述屏蔽栅电极的上方，且通过介质层彼此绝缘。

其中，所述部分屏蔽栅电极和晶体管的源区连接。

其中，所述栅电极位于所述元胞区沟槽上部内，所述屏蔽栅电极位于所述元胞区沟槽下部内，所述元胞区沟槽上部的横截面宽度大于所述元胞区沟槽下部的横截面宽度。

其中，所述过渡区沟槽和终端区沟槽的深度可以大于所述元胞区的深度。

其中，所述第二外延层的浓度大于所述第一外延层的浓度。