[发明专利]半导体装置及其制造方法

摘要

本发明涉及半导体装置及其制造方法。实现了半导体装置的性能的改善。所述半导体装置包括第一沟槽栅电极以及第二和第三沟槽栅电极，第二和第三沟槽栅电极位于插入它们之间的第一沟槽栅电极的两侧上。在位于第一和第二沟槽栅电极之间的半导体层和位于第一和第三沟槽栅电极之间的半导体层中的每一个中，形成多个p+型半导体区域。在平面图中所述p+型半导体区域沿第一沟槽栅电极的延伸方向布置为彼此分隔开。

主权项

一种半导体装置，包括：半导体衬底，具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面；第一半导体层，具有第一导电类型，并且形成在所述半导体衬底中；第二半导体层，具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型，并且形成在所述半导体衬底的位置比所述第一半导体层更靠近所述第二主表面的部分中；第一沟槽部分，在平面图中在第一方向从所述第一主表面延伸到达所述第一半导体层中的中间点；第二沟槽和第三沟槽，位于插入其间的所述第一沟槽部分的两侧上，在平面图中在第一方向从所述第一主表面延伸并到达所述第一半导体层中的中间点；第一绝缘膜，形成在所述第一沟槽部分的内壁上；第二绝缘膜，形成在所述第二沟槽部分的内壁上；第三绝缘膜，形成在所述第三沟槽部分的内壁上；第一沟槽栅电极，形成在所述第一绝缘膜之上，以被嵌入在所述第一沟槽部分中；第二沟槽栅电极，形成在所述第二绝缘膜之上，以被嵌入在所述第二沟槽部分中；第三沟槽栅电极，形成在所述第三绝缘膜之上，以被嵌入所述第三沟槽部分中；第一半导体区域，具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第二沟槽部分之间的部分中，以与所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜接触；第二半导体区域，具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第三沟槽部分之间的部分中，以与所述第一绝缘膜和所述第三绝缘膜接触；第三半导体区域，具有第一导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第二沟槽部分之间的部分中，以与所述第一半导体区域和所述第一绝缘膜接触；第四半导体区域，具有第一导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第三沟槽部分之间的部分中，以与所述第二半导体区域和所述第一绝缘膜接触；第五半导体区域，具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的定位成与所述第一沟槽部分相对于插入其间的所述第二沟槽部分相反的部分中；第六半导体区域，具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的定位成与所述第一沟槽部分相对于插入其间的所述第三沟槽部分相反的部分中；多个第七半导体区域，每一个具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第二沟槽部分之间的部分中，以与所述第一半导体区域接触；多个第八半导体区域，每一个具有第二导电类型，并且形成在所述第一半导体层的位于所述第一沟槽部分和所述第三沟槽部分之间的部分中，以与所述第一半导体区域接触；发射极电极，电耦接到所述第三半导体区域、所述第四半导体区域、所述第七半导体区域、所述第八半导体区域以及所述第二沟槽栅电极和第三沟槽栅电极；集电极电极，电耦接到所述第二半导体层；以及栅电极，电耦接到所述第一沟槽栅电极，其中，所述第五半导体区域的更靠近所述第二主表面的端部被定位为在垂直于所述第一主表面的第二方向上，与所述第二沟槽部分的更靠近所述第二主表面的端部相比，更靠近所述第二主表面，其中，所述第六半导体区域的更靠近所述第二主表面的端部被定位为在所述第二方向上，与所述第三沟槽部分的更靠近所述第二主表面的端部相比，更靠近所述第二主表面，其中，每一个第七半导体区域中的第二导电类型的杂质浓度高于所述第一半导体区域中的第二导电类型的杂质浓度，其中，每一个第八半导体区域中的第二导电类型的杂质浓度高于所述第二半导体区域中的第二导电类型的杂质浓度，其中，所述第七半导体区域在平面图中沿所述第一方向布置为彼此分隔开，以及其中，所述第八半导体区域在平面图中沿所述第一方向布置为彼此分隔开。