[实用新型]具有电流采样功能的沟槽型功率MOSFET器件

摘要

本实用新型涉及一种具有电流采样功能的沟槽型功率MOSFET器件，属于半导体功率器件技术领域。包括集成于同一半导体芯片的主功率MOS器件和电流采样功率MOS器件。在所述MOS器件的俯视平面上，中心区设有大量元胞并联组成的主功率MOS器件的元胞区和较少量元胞并联组成的电流采样功率MOS器件元胞区以及两者之间分隔区，中心区外围设有终端保护结构。主功率MOSFET器件和电流采用MOSFET器件的元胞都采用沟槽结构。主功率MOSFET器件和电流采样MOSFET器件各自的源极金属是分开的，共用一个栅极和漏极。本实用新型通过控制主功率MOSFET器件元胞面积和电流采样MOSFET器件元胞区面积之比来实现电流采样。

主权项

一种具有电流采样功能的沟槽型功率MOSFET器件，包括位于半导体基板的中心区和终端保护区（E），终端保护区（E）位于中心区的外圈，且终端保护区（E）环绕包围中心区；其特征是：在所述中心区设有由元胞并联组成的主功率MOSFET器件元胞区（A）、由元胞并联组成的电流采样MOSFET器件元胞区（B）和金属化栅极（D），主功率MOSFET器件元胞（A）和电流采样MOSFET器件元胞区（B）之间具有分隔区（C）；在所述具有电流采样功能的沟槽型功率MOSFET器件的截面上，半导体基板由第一导电类型衬底和位于第一导电类型衬底上表面的第一导电类型外延层组成，第一导电类型外延层的上表面设有第二导电类型阱区；所述第一导电类型衬底的下表面为金属化漏极（1）；所述主功率MOSFET器件元胞区（A）的元胞和电流采样MOSFET器件元胞区（B）的元胞均为沟槽结构，所述沟槽结构包括位于第二导电类型阱区的沟槽（3），沟槽（3）伸入第一导电外延层的上表面，在沟槽（3）的内壁表面生长有绝缘氧化层（4），在沟槽（3）内腔淀积导电多晶硅（8）；所述主功率MOSFET器件元胞区（A）和电流采样MOSFET器件元胞区（B）的导电多晶硅（8）分别与同一金属化栅极（D）连接；在所述主功率MOSFET器件元胞区（A）和电流采样MOSFET器件元胞区（B）的第二导电类型阱区上表面分别设置绝缘介质层（11），绝缘介质层（11）上表面设置源极金属层（12），在绝缘介质层（11）上设置接触孔（9），接触孔（9）伸入第二导电类型阱区的上部，接触孔（9）中为金属填充（10），金属填充（10）与源极金属层（12）连接；在所述接触孔（9）与沟槽（3）之间设置第一导电类型掺杂区（6），第一导电类型掺杂区（6）位于第二导电类型阱区的上部；所述主功率MOSFET器件元胞区（A）和电流采样MOSFET器件元胞区（B）的源极金属层（12）相互分开。