[发明专利]功率晶体管

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及功率晶体管，诸如功率场效应晶体管。

背景技术

功率晶体管，特别是功率场效应晶体管，诸如功率MOSFET(金属氧化物场效应晶体管)或功率IGBT(绝缘栅双极型晶体管)被广泛用作诸如马达驱动应用的驱动应用，或者诸如AC/DC转换器、DC/AC转换器或DC/DC转换器的功率转换应用中的电子开关。

存在提供一种能够阻断高电压，并且具有低的比导通电阻(乘以功率晶体管的半导体面积(芯片大小)的导通电阻)的功率晶体管的需要。

发明内容

第一实施例涉及一种功率晶体管。功率晶体管包括半导体本体，所述半导体本体包括沿半导体本体的第一横向方向间隔开的多个半导体翅片。半导体层沿半导体本体的竖向方向邻接半导体翅片。多个半导体翅片包括第一组第一半导体翅片和第二组第二半导体翅片。功率晶体管还包括多个源极区，漏极区，本体区和栅极电极。每个源极区至少部分地布置在第一组的一个半导体翅片中。每个漏极区至少部分地布置在第二组的一个半导体翅片中。每个本体区被布置在多个源极区中的一个和多个漏极区中的一个之间。每个栅极电极被布置在与多个第一半导体翅片中的一个相邻的对应沟槽中，与多个本体区中的一个相邻，并且通过栅极电介质与所述多个本体区中的一个介电绝缘。源极节点与源极区中的每一个电耦接，漏极节点与漏极区中的每一个电耦接，并且栅极节点与栅极电极中的每一个电耦接。

第二实施例涉及一种功率晶体管。所述功率晶体管包括多个晶体管单元。所述多个晶体管单元中的每一个包括至少部分地布置在半导体本体的第一半导体翅片中的源极区，和至少部分地布置在半导体本体的第二半导体翅片中的漏极区。第二半导体翅片沿半导体本体的第一水平方向与第一半导体翅片间隔开。本体区被布置在源极区和漏极区之间。栅极电极被布置在与第一半导体翅片相邻的沟槽中，与本体区相邻，并且通过栅极电介质与本体区介电绝缘。第一半导体翅片和第二半导体翅片中的每一个具有在第一水平方向上的宽度，和在第二水平方向上的长度，其中所述长度大于所述宽度。

附图说明

现在将参考附图解释示例。附图用于图解基本原理，从而只图解了为理解基本原理所必需的各方面。附图不是成比例的。在附图中，相同的参考标号指明相同的特征。

图1图解按照一个实施例的功率晶体管的竖向截面图；

图2图解图1中所示的功率晶体管的水平截面图；

图3图解按照又一个实施例的功率晶体管的竖向截面图；

图4图解按照另一个实施例的功率晶体管的竖向截面图；

图5图解图4中所示的功率晶体管的水平截面图；

图6图解在另一个竖向截面平面中的图4和图5中所示的功率晶体管的竖向截面图；

图7图解按照另一个实施例的功率晶体管的竖向截面图；

图8图解按照另一个实施例的功率晶体管的竖向截面图；以及

图9图解按照再一个实施例的功率晶体管的竖向截面图。

在下面的详细描述中参照随附的附图。附图形成描述的一部分，并且以图解方式示出其中可实践本发明的特定实施例。应理解在此描述的各个实施例的特征可以相互结合，除非另外特别标明。

具体实施方式

图1和图2图解按照一个实施例的功率晶体管。图1示出其中集成有功率晶体管的有源器件区的半导体本体100的一部分的竖向截面图，并且图2示出在其位置在图1中被指示的截面平面B-B中，半导体本体100的水平截面图。参照图1和图2，功率晶体管包括多个实质相同的晶体管单元10(图1和图2中，这些晶体管单元中只有一个被标记有参考标号)。每个晶体管单元10包括在半导体本体100的第一半导体翅片110中的源极区11，至少部分地布置在半导体本体100的第二半导体翅片120中的漏极区12，和布置在源极区11和漏极区12之间的本体区13。第二半导体翅片120沿半导体本体100的第一水平方向x与第一半导体翅片110间隔开。每个晶体管单元10还包括栅极电极21。栅极电极21被布置在与第一半导体翅片110相邻的沟槽中，与本体区13相邻，并且通过栅极电介质22与本体区13介电绝缘。另外，第一半导体翅片110和第二半导体翅片120的每一个在第一水平方向x上各具有宽度w1、w2，并且参照图2，在半导体本体100的第二水平方向y上具有长度l。第二方向y基本上垂直于第一方向x。第一半导体翅片110和第二半导体翅片120的每一个的长度l分别大于宽度w1和w2。