[发明专利]功率晶体管

说明书

本发明涉及一种功率晶体管。功率晶体管在横向方向上包括元胞区、过渡区和终端结构区，功率晶体管包括：衬底；第一外延层，设置于衬底之上；多个第一体区，设置于外延层中；多个第二体区，设置于外延层中，在元胞区中的多个第二体区相应地位于元胞区中的多个第一体区上方；其中，在元胞区中的多个第一体区中的部分第一体区设置了接触孔、重掺杂第一导电类型注入区和重掺杂第二导电类型注入区，从而形成沟道区域；在元胞区中的多个第一体区中的另一部分第一体区未设置接触孔、金属电极和重掺杂第一导电类型注入区，未形成沟道区域。上述两种第一体区在元胞区域交替排列。

技术领域

本发明属于半导体功率器件领域，特别涉及一种具有较高可靠性的功率晶体管及其制备方法。

背景技术

传统功率器件为了提高耐压，需要不断降低漂移区的掺杂浓度，同时增加漂移区的厚度，这就使得器件的导通电阻急剧增大，从而增加系统功耗。超结功率器件通过在器件的漂移区采用N型区和P型区交替排列从而实现电荷平衡的结构，使得器件的导通电阻和击穿电压的关系大大改善，越来越受到重视。

与此同时，超结功率器件在关断情况下，随着漏端电压的增加，器件的N型区和P型区会在很短的时间内迅速耗尽，栅漏两端的电容和漏源两端的电容值也会迅速下降，从而造成器件漏端上dv/dt的剧烈变化，即漏端上的电压在短时间内迅速上升。正因为这些特性，与传统的平面功率器件相比较，超结功率器件在开关应用中的优点是工作频率可以更高，但缺点是会产生大量的电压和电流噪声。

发明内容

针对上述关于超结功率器件的问题，本发明提供了一种功率晶体管，其特征在于，所述功率晶体管包括：衬底；外延层，设置于所述衬底之上；多个第一体区，设置于所述外延层中；多个第二体区，设置于所述外延层中，多个第二体区相应地位于所述多个第一体区中的一部分第一体区上方；在所述多个第二体区中分别设置有第一重掺杂区和第二重掺杂区，其中，在所述多个第一体区中的上方没有设置有第二体区的另一部分第一体区中设置有第二重掺杂区，其中，所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区通过接触孔与金属电极接触，以分别为所述第一体区和所述第二体区施加电位。

其中，所述多个第一体区中的上方设置有第二体区的一部分第一体区和所述多个第一体区中的上方没有设置有第二体区的另一部分第一体区交替排列。

其中，所述多个第一体区中的上方设置有第二体区的一部分第一体区与位于其上方的所述第二体区形成沟道区域，所述多个第一体区中的上方没有设置有第二体区的另一部分第一体区内未形成沟道区域。

其中，在自上而下的俯视视角中，所述多个第二体区间隔排列，相邻的两个第二体区在横向方向和纵向方向上都分别不相连，且中间间隔有一个第一体区。

其中，所述衬底、所述外延层和所述第一重掺杂区均具有第一导电类型。

其中，所述第一体区、所述第二体区和所述第二重掺杂区均具有第二导电类型。

本发明还提供了一种电子设备，其特征在于，包括至少部分地由上面的任意一项技术方案所述的功率晶体管形成的集成电路。

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施例中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

下面参考附图详细描述本申请的技术方案，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的功率晶体管的器件结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的功率晶体管的元胞区俯视示意图；

图3A和3B示出了根据本发明的实施例的功率晶体管的按照图2中A-A’切面和B-B’切面的器件结构示意图。

其中，各个附图中相同的附图说明指示相同的元件或部分。