[实用新型]一种基于肖特基结构的沟槽式功率器件

说明书

本实用新型提出一种基于肖特基结构的沟槽式功率器件，包括N型半导体基片，其上表面开有若干个垂直沟槽，沟槽内壁及其外围设置栅氧化层，沟槽之间的表面下方形成N+注入层，沟槽内填满导电多晶硅，沟槽上方及其外围上覆盖绝缘介质层，绝缘介质层上覆盖金属层，金属层向下延伸至引线孔内，引线孔与N+注入层之间形成扇状的P+注入层，N+注入层下方、沟槽与P+注入层之间形成扇状的P－注入层。本实用新型的正向压降小，反向恢复损耗低，快关速度高，反向恢复曲线较软，可靠性增加。

技术领域

本实用新型涉及到一种半导体功率器件，尤其是一种基于肖特基结构的沟槽式功率器件。

背景技术

如图1所示是目前的具有寄生PN结二极管的半导体功率器件，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基于肖特基结构的沟槽式功率器件，通过肖特基二极管结构，由多子导电，与功率器件并联使用，在续流时，寄生二极管的少子扩散大大减小，反向恢复时间大大降低。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种基于肖特基结构的沟槽式功率器件，包括N型半导体基片，定义N型半导体基片的上表面为第一表面，第一表面开有若干个垂直方向上的沟槽，沟槽的内壁及其外围的第一表面上设置有栅氧化层，沟槽之间的第一表面下方形成N+注入层；沟槽内填满导电多晶硅，沟槽上方及其外围上方均覆盖有绝缘介质层；沟槽及其外围上方的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、沟槽外围的栅氧化层、沟槽外围的N+注入层直至N型半导体基片的上部；引线孔与N+注入层之间形成扇状的P+注入层，且P+注入层与引线孔、N+注入层均相接触；N+注入层下方、沟槽与P+注入层之间形成扇状的P－注入层，且P－注入层与N+注入层、沟槽、P+注入层均相接触。

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、本实用新型的基于肖特基结构的沟槽式功率器件正向压降小，反向恢复损耗低，快关速度高，反向恢复曲线较软，可靠性增加。

2、本实用新型的基于肖特基结构的沟槽式功率器件采用并联的肖特基二极管，其由多子(电子)导电，且与功率器件并联使用，在续流时，寄生二极管的少子扩散大大减小，反向恢复时间大大降低。

3、本实用新型的基于肖特基结构的沟槽式功率器件结构简单，可靠性高。

附图说明

图1是寄生PN结二极管的半导体功率器件的结构示意图。

图2是内置肖特基结构的沟槽式半导体功率器件的结构示意图。

附图标记含义：1：N型半导体基片，2：沟槽，3：栅氧化层，4：导电多晶硅，5：绝缘介质层，6：N+注入层，7：P+注入层，8：P－注入层，9：金属层，10：引线孔。

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。