[实用新型]一种内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件

说明书

本实用新型提出一种内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件，包括N－基片，其上表面开有若干个垂直沟槽，沟槽外围表面下方形成N+注入层，沟槽内填有绝缘介质层，且绝缘介质层内开有第一空腔和第二空腔，第一空腔、第二空腔内均填满导电多晶硅，沟槽及其外围表面上方覆盖绝缘介质层，绝缘介质层上覆盖金属层，金属层向下延伸至引线孔内，N+注入层下方、引线孔与沟槽之间形成相邻的P+注入层和P－注入层。本实用新型在续流时少子扩散大大减小，正向压降降低，反向恢复损耗小，快关速度及反向恢复软度提高，可靠性增加。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体功率器件，尤其是一种内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件。

背景技术

超低功耗半导体功率器件固有一个与其并联的寄生PN结二极管，寄生二极管的阳极与功率器件的体区以及源极相连，阴极与功率器件的漏极相连，因此功率器件常常被用来续流或者钳制电压，在续流或者钳制电压时，寄生二极管正向导通，其正向压降一般为0.8V左右，MOS器件工作在二极管续流模式时，其正向压降较高，功耗较大。且这种寄生二极管与普通二极管一样，由少子参与导电，因此续流模式结束后，MOS器件存在寄生二极管反向恢复的过程，PN结二极管反向恢复时间较长，从而降低了开关速度、增加功耗，且恢复曲线较硬，影响其可靠性。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件，内置肖特基二极管结构，并联的肖特基二极管由电子导电，在续流时少子扩散大大减小，正向压降降低，反向恢复损耗小，快关速度及反向恢复软度提高，可靠性增加。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件，包括N－基片，定义N－基片的上表面为第一表面，第一表面上开有若干个垂直方向上的沟槽，沟槽外围的第一表面下方形成N+注入层；沟槽内填有绝缘介质层，且绝缘介质层内开有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔位于沟槽内中央，两个第二空腔分别位于第一空腔的左右两侧并通过绝缘介质层相隔离，第一空腔、第二空腔内均填满导电多晶硅；沟槽及其外围的第一表面上方覆盖有绝缘介质层，绝缘介质层上覆盖有金属层，金属层向下延伸至引线孔内，所述引线孔贯穿绝缘介质层、沟槽外围的N+注入层直至N－基片的中部；N+注入层下方、且位于引线孔与沟槽之间形成相邻的P+注入层和P－注入层，其中，P+注入层贴近引线孔引线孔，P－注入层贴近沟槽。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件相比现有的寄生PN结二极管结构，引入了肖特基二极管结构，降低了器件功耗，提高了开关速度，提升了器件可靠性。

2、本实用新型的内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件的正向压降小，反向恢复速度快，恢复曲线较软。

3、本实用新型的内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件结构简单，制造方便，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的内置肖特基结构的屏蔽栅型半导体功率器件的结构示意图。

附图标记含义：1：N－基片，2：第一表面，3：沟槽，4：绝缘介质层，5：第一空腔，6：第二空腔，7：导电多晶硅，8：金属层，9：引线孔，10：N+注入层，11：P+ 注入层，12：P－注入层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。