本發明涉及半導體技術領域，具體公開了一種具有快速反向恢復特性的功率半導體器件，包括：漏極金屬，漏極金屬上設置第一導電類型硅襯底，第一導電類型硅襯底上設置有第一導電類型硅外延層，第一導電類型硅外延層內設置溝槽，其中，溝槽內設置有場氧層、屏蔽柵、柵極和虛柵，屏蔽柵被場氧層包圍，柵極與虛柵位于溝槽的頂部，柵極與第一導電類型硅外延層之間設置有第一柵氧層，虛柵與第一導電類型硅外延層之間設置有第二柵氧層，第二柵氧層的厚度小于第一柵氧層的厚度。本發明還公開了一種具有快速反向恢復特性的功率半導體器件的制作方法。本發明提供的具有快速反向恢復特性的功率半導體器件能夠明顯抑制反向恢復電流的峰值。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種具有快速反向恢復特性的功率半導體器件及具有快速反向恢復特性的功率半導體器件的制作方法。

背景技術

功率半導體器件是不斷發展的功率-電子系統的內在驅動力，尤其在節約能源、動態控制、噪音減少等方面。在過去的三十年里，功率器件取得了飛躍式的發展，特別是功率金屬氧化物半導體場效應管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)，為了拓寬其應用領域，滿足低功耗需求，必須有效的降低導通電阻，在保證擊穿電壓的前提下，為了獲得較大的導通電流，20世紀90年代初提出了“超結”概念，利用相互交替的P柱與N柱代替傳統的功率器件的N型漂移區，成功的打破了“硅限”，它可以在保證擊穿電壓的前提下，同時得到低導通功耗和高的開關速度。但是相比于傳統MOSFET，超結結構具有一個顯著的缺點：體二極管反向恢復硬度高，時間長。由于在超結結構PN結結面積比較大，在其反向恢復過程中，反向恢復峰值電流大，會導致較大的反向恢復損耗，同時，在中低壓領域，利用超結原理設計的屏蔽柵功率MOSFET也出現了反向恢復峰值電流大的問題。傳統方法通過電子輻照或者重金屬摻雜進行少子壽命控制，減小反向恢復電荷，降低反向恢復峰值電流，但這樣會增加器件的制造成本并導致漏電大，長程可靠性降低。

發明內容

本發明提供了一種具有快速反向恢復特性的功率半導體器件及具有快速反向恢復特性的功率半導體器件的制作方法，解決相關技術中存在的反向恢復峰值電流大的問題。

作為本發明的一個方面，提供一種具有快速反向恢復特性的功率半導體器件，包括：漏極金屬，所述漏極金屬上設置第一導電類型硅襯底，所述第一導電類型硅襯底上設置有第一導電類型硅外延層，所述第一導電類型硅外延層內設置溝槽，位于相鄰的所述溝槽之間的所述第一導電類型硅外延層的表面設置有第二導電類型體區，所述第二導電類型體區的表面設置有第一導電類型源區，所述溝槽與所述第一導電類型源區上均設置有絕緣介質層，所述絕緣介質層上設置有源極金屬，所述源極金屬通過通孔與第二導電類型體區以及第一導電類型源區接觸，其中，所述溝槽內設置有場氧層、屏蔽柵、柵極和虛柵，所述屏蔽柵被所述場氧層包圍，所述柵極與所述虛柵位于所述溝槽的頂部，所述柵極與所述第一導電類型硅外延層之間設置有第一柵氧層，所述虛柵與所述第一導電類型硅外延層之間設置有第二柵氧層，所述第二柵氧層的厚度小于所述第一柵氧層的厚度，所述虛柵和所述屏蔽柵均連接源極電位，所述柵極連接柵極驅動電壓。

進一步地，所述柵極和所述虛柵分別位于所述屏蔽柵的兩側。

進一步地，所述柵極和所述虛柵均位于所述屏蔽柵的上方，且所述虛柵的側面與所述柵極之間通過絕緣介質隔離。

進一步地，所述柵極和所述虛柵均位于所述屏蔽柵的上方，且所述虛柵的側面以及底面與所述柵極之間均通過絕緣介質隔離。

進一步地，所述第二柵氧層的厚度范圍為20A至700A。