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申请/专利权人：无锡芯动半导体科技有限公司

摘要：本发明提供一种集成肖特基二极管的功率MOSFET元胞及MOSFET器件，通过将平面栅极与沟槽栅极集成在一个MOSFET结构的元胞中，使电流导通路径多样化，有效防止元胞中电流拥堵，提高电流密度，降低导通电阻，同时还将沟槽栅极和平面栅极集成在一起形成复合栅极结构，可实现窄单元间距和较小的元胞尺寸，便于优化制造工艺和器件布局；另外，在两个接触区集成了两个沟槽式肖特基二极管，进一步降低正向压降,提高反向耐压和器件电气性能；再者，两个沟槽式肖特基二极管的肖特基半导体层分别与P型的第一接触区和第二接触区邻接，可减小沟槽式肖特基二极管的漏电风险。

主权项：1.一种集成肖特基二极管的功率MOSFET元胞，其特征在于，所述元胞由下向上依次包括：漏极、N型衬底层、N型缓冲层、N型漂移层及N型电流扩展层；沿左右方向所述电流扩展层的两侧中分别设置有第一复合栅极及第二复合栅极；所述第一复合栅极包括一个第一沟槽栅极及至少一个第一平面栅极，所有所述第一平面栅极位于所述第一沟槽栅极表面上，且所述第一沟槽栅极的长度沿前后方向延伸，所有所述第一平面栅极沿前后方向依次排列设置且每个所述第一平面栅极的长度沿左右方向延伸；所述第二复合栅极包括一个第二沟槽栅极及至少一个第二平面栅极，所有所述第二平面栅极位于所述第二沟槽栅极表面上，且所述第二沟槽栅极的长度沿前后方向延伸，所有所述第二平面栅极沿前后方向依次排列设置且每个所述第二平面栅极的长度沿左右方向延伸；所述第一沟槽栅极的左右两侧各设置有一个P型第一阱区，每个所述第一阱区的上方均设置有一个N型第一源极接触区；所述第二沟槽栅极的左右两侧各设置有一个P型第二阱区，每个所述第二阱区的上方均设置有一个N型第二源极接触区；所述第一沟槽栅极右侧的所述第一阱区与所述第二沟槽栅极左侧的所述第二阱区之间设置有一个N-JFET区；所有所述第一平面栅极在右边方向延伸至与所述N-JFET区接触，所有所述第二平面栅极在左边方向延伸至与所述N-JFET区接触；所述电流扩展层中还设置有P型第一接触区及P型第二接触区；所述第一接触区包围所述第一沟槽栅极左侧的所述第一阱区及所述第一源极接触区的左侧和后侧；所述第二接触区包围所述第二沟槽栅极右侧的所述第二阱区及所述第二源极接触区的右侧和后侧；所述电流扩展层中还设置有第一沟槽式肖特基二极管及第二沟槽式肖特基二极管；所述第一沟槽式肖特基二极管包括第一沟槽、N型第一肖特基半导体层及第一肖特基金属层；所述第一沟槽设置于所述第一接触区的左侧部分区域并延伸至元胞区的左边缘，且所述第一沟槽的深度不大于所述第一接触区的深度；所述第一肖特基半导体层设置于所述第一沟槽内的下方；所述第一肖特基金属层与所述第一肖特基半导体层接触并设置于所述第一沟槽内的上方；所述第二沟槽式肖特基二极管包括第二沟槽、N型第二肖特基半导体层及第二肖特基金属层；所述第二沟槽设置于所述第二接触区的右侧部分区域并延伸至元胞区的右边缘，且所述第二沟槽的深度不大于所述第二接触区的深度；所述第二肖特基半导体层设置于所述第二沟槽内的下方；所述第二肖特基金属层与所述第二肖特基半导体层接触并设置于所述第二沟槽内的上方。

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