[发明专利]包括垂直半导体元件的半导体器件

摘要

设置有垂直半导体元件的半导体器件具有沟槽栅极结构和伪栅极结构。沟槽栅极结构包括被形成为通过穿透第一杂质区（5）和基极区（4）以到达超结结构中的第一导电类型区（2b）的第一沟槽（7）。伪栅极结构包括第二沟槽（10），第二沟槽（10）通过穿透基极区（4）到达超结结构并被形成为比第一沟槽（7）更深。

主权项

一种包括垂直半导体元件的半导体器件，所述垂直半导体元件包括：第一导电类型或第二导电类型的半导体衬底（1），其具有主表面（1a）和后表面（1b）；所述第一导电类型的漂移层（2），其形成到所述半导体衬底（1）的所述主表面（1a）侧；第二导电类型区（3），其形成到所述半导体衬底（1）的所述主表面（1a）侧，并与所述漂移层（2）交替地布置以形成超结结构；所述第二导电类型的基极区（4），其形成在所述超结结构之上；所述第一导电类型的第一杂质区（5），其形成在所述基极区（4）的表面部分处，并具有比所述漂移层（2）更高的杂质浓度；第一沟槽（7），其穿透所述第一杂质区（5）和所述基极区（4）以到达所述超结结构中的由所述漂移层（2）形成的第一导电类型区（2b）；第一栅极绝缘膜（8），其形成在所述第一沟槽（7）的内壁上；栅极电极（9），其形成在所述第一栅极绝缘膜（8）的表面上并填充所述第一沟槽（7）以形成沟槽栅极结构；所述第二导电类型的接触区（6），其形成在所述第一杂质区（5）中与所述第一沟槽（7）相反的侧上的所述基极区（4）的表面部分处，所述接触区（6）具有比所述基极区（4）更高的杂质浓度；前表面电极（15），其电连接到所述第一杂质区（5）和所述接触区（6）；后表面电极（16），其电连接到所述半导体衬底（1）；第二沟槽（10），其穿透所述基极区（4）以到达所述超结结构并形成为比所述第一沟槽（7）更深；第二栅极绝缘膜（11），其形成在所述第二沟槽（10）的内壁上；以及伪栅极电极（12），其形成在所述第二栅极绝缘膜（11）的表面上并填充所述第二沟槽（10）以形成伪栅极结构，其中，电流基于对所述栅极电极（9）的电压施加在所述前表面电极（15）和所述后表面电极（16）之间流动。