[实用新型]一种超结结构的功率器件

说明书

本实用新型属于微电子技术领域，公开了一种超结结构的功率器件，在功率器件的纵向方向，半导体基板自上往下依次包括第一漂移层、第二漂移层、第三漂移层、衬底；第二漂移层内包括多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱，多对第一半导体柱和第二半导体柱在第二漂移层内交错设置，第一半导体柱在第二漂移层内向靠近衬底的方向延伸；在功率器件的横向方向，第一半导体柱的下方的第三漂移层内设置第二导电类型的栅格；超结结构包括多个第一半导体柱、多个第二半导体柱、第二漂移层、第三漂移层和栅格；由于在提高击穿电压的同时降低导通电阻，提高了功率器件的开关速度；提高了功率器件及其所应用的系统性能。

技术领域

本实用新型属于微电子技术领域，尤其涉及超结结构的功率器件。

背景技术

传统市场上的超结结构的功率器件包括位于半导体基板中心区的元胞区及围设位于元胞区外侧的终端保护区，元胞区包括多个规则排布在第一导电类型的第一漂移层中的元胞；在功率器件的纵向方向，半导体基板包括第一漂移层、位于第一漂移层下方的第一导电类型的第二漂移层、位于第二漂移层下方的第一导电类型的第三漂移层、位于第一导电类型的第三漂移层下方的第一导电类型的衬底，第二漂移层内包括多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱，多对第一半导体柱和第二半导体柱在第一导电类型的第二漂移层内交错设置，第一半导体柱在第二漂移层内向靠近衬底的方向延伸。由于仅多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱形成超结结构，无法在提高击穿电压的同时降低导通电阻，从而导致超结结构的功率器件及其所应用的系统可靠性差。

传统的超结结构的功率器件存在仅多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱形成超结结构，无法在提高击穿电压的同时降低导通电阻，从而导致超结结构的功率器件及其所应用的系统可靠性差的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超结结构的功率器件，旨在解决传统技术超结结构的功率器件中存在的仅多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱形成超结结构，无法在提高击穿电压的同时降低导通电阻，从而导致超结结构的功率器件及其所应用的系统可靠性差的问题。

本实用新型是这样实现的，包括位于半导体基板中心区的元胞区及围设位于所述元胞区外侧的终端保护区，所述元胞区包括多个规则排布在第一导电类型的第一漂移层中的元胞；在所述功率器件的纵向方向，所述半导体基板包括所述第一漂移层、位于所述第一漂移层下方的第一导电类型的第二漂移层、位于所述第二漂移层下方的第一导电类型的第三漂移层、位于所述第一导电类型的第三漂移层下方的第一导电类型的衬底，所述第二漂移层内包括多对第二导电类型的第一半导体柱和第一导电类型的第二半导体柱，多对所述第一半导体柱和所述第二半导体柱在所述第一导电类型的第二漂移层内交错设置，所述第一半导体柱在所述第二漂移层内向靠近所述衬底的方向延伸；在所述功率器件的横向方向，所述第一半导体柱的下方的所述第三漂移层内设置第二导电类型的栅格；

超结结构包括多个所述第一半导体柱、多个所述第二半导体柱、所述第二漂移层、所述第三漂移层和所述栅格。

在其中的一个实施例中，所述栅格包括设置在多个所述第一半导体柱下方且与多个所述第一半导体柱一一对应的多个栅条及围绕多个所述栅条的边框。

在其中的一个实施例中，多个所述第一半导体柱之间的距离相等，所述终端保护区的多个半导体圈之间的距离相等，多个所述第一半导体柱之间的距离大于所述终端保护区的多个半导体圈之间的距离。