功率器件及其制作方法和电子器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881776A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211605387.4(22)申请日2022.12.14(71)申请人上海功成半导体科技有限公司地址201800上海市嘉定区兴文路1277号5幢1层、2层(72)发明人高学侯晓伟罗杰馨柴展(74)专利代理机构上海欣创专利商标事务所(普通合伙)31217专利代理师包宇霆(51)Int.Cl.H01L29/06(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L21/331(2006.01)H01L29/739(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称功率器件及其制作方法和电子器件(57)摘要本申请的实施例提出了一种功率器件及其制作方法和电子器件。功率器件包括衬底、栅极氧化层、栅极多晶硅和隔离层。衬底包括层叠设置的漂移区和P阱区，且衬底靠近P阱区一侧的表面形成有多个沟槽，多个沟槽穿透P阱区并延伸至漂移区；栅极氧化层设置在沟槽的内壁；栅极多晶硅设置在沟槽内，且栅极多晶硅位于栅极氧化层远离衬底的一侧；隔离层设置在P阱区远离漂移区的一侧，且一部分隔离层延伸至沟槽内，衬底靠近隔离层的一侧形成有N+区。制作本实施例中的功率器件时，无需对功率器件的版图做额外的改变，与相关技术中通过改变沟槽结构且对功率器件的版图进行相应改变相比，本实施例中的功率器件能够极大的节约成本。CN115881776ACN115881776A权利要求书1/1页1.一种功率器件，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括层叠设置的漂移区和P阱区，且所述衬底靠近所述P阱区一侧的表面形成有多个沟槽，多个所述沟槽穿透所述P阱区并延伸至所述漂移区；栅极氧化层，所述栅极氧化层设置在所述沟槽的内壁；栅极多晶硅，所述栅极多晶硅设置在所述沟槽内，且所述栅极多晶硅位于所述栅极氧化层远离所述衬底的一侧；隔离层，所述隔离层设置在所述P阱区远离所述漂移区的一侧，且所述隔离层延伸至一部分所述沟槽内，所述衬底的所述P阱区靠近所述隔离层的一侧形成有N+区。2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，位于所述沟槽内的所述隔离层沿所述衬底的厚度方向的尺寸与所述P阱区沿所述衬底的厚度方向的尺寸相同。3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，一部分所述沟槽内填充有所述栅极多晶硅和所述隔离层，另外一部分所述沟槽内仅填充有所述栅极多晶硅。4.根据权利要求3所述的功率器件，其特征在于，填充有所述栅极多晶硅和所述隔离层的所述沟槽与仅填充有所述栅极多晶硅的所述沟槽间隔设置。5.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述功率器件还包括场截止注入层、硼注入层和金属电极，所述场截止注入层设置在所述衬底远离所述沟槽的一侧，所述硼注入层设置在所述场截止注入层远离所述衬底的一侧，所述金属电极设置在所述硼注入层远离所述衬底的一侧。6.一种功率器件的制作方法，其特征在于，制作如权利要求1至5中任一项所述的功率器件，所述制作方法的步骤包括：提供衬底，在所述衬底的一侧表面形成多个沟槽，在所述沟槽的内壁形成栅极氧化层，并在所述沟槽内填充栅极多晶硅；回刻所述栅极多晶硅，并刻蚀一部分位于所述沟槽内的所述栅极多晶硅；在所述衬底靠近所述沟槽一侧的表面形成P阱区，在所述P阱区靠近所述沟槽的开口部位形成N+区；在所述P阱区的表面形成隔离层，其中一部分所述隔离层延伸至所述沟槽内。7.根据权利要求6所述的功率器件的制作方法，其特征在于，位于所述沟槽内的所述隔离层在所述衬底的厚度方向的尺寸与所述P阱区沿所述衬底的厚度方向的尺寸相同。8.根据权利要求6所述的功率器件的制作方法，其特征在于，所述在所述P阱区的表面形成隔离层，其中一部分所述隔离层延伸至所述沟槽内之后的步骤还包括：在所述衬底靠近所述P阱区的一侧形成金属层，所述金属层覆盖所述隔离层和一部分所述衬底。9.根据权利要求8所述的功率器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法的步骤还包括：对所述衬底远离所述沟槽的一侧进行背面减薄，并在所述衬底远离所述沟槽的一侧形成场截止注入层；在所述场截止注入层远离所述衬底的一侧形成硼注入层；在所述硼注入层远离所述衬底的一侧形成金属电极。10.一种电子器件，其特征在于，包括根据权利要求1至5中任一项所述的功率器件。2CN115881776A说明书1/7页功率器件及其制作方法和电子器件技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种功率器件及其制作方法和电子器件。背景技术[0002]绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)是在金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和双极晶体管(Bipolar)基础上发展起来的一种新型复合功率器件，具有MOS输