[發明專利]超級結器件的終端保護結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201010141072.X
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN102214689A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 肖勝安;王飛;劉艷平
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種超級結器件的終端保護結構，在一N+硅基片上形成有一N型外延層，所述超級結器件的中間區域為電流流動區，所述電流流動區包含多個并行排列的電流流動區溝槽；所述電流流動區溝槽形成于所述N型外延層中，在所述電流流動區溝槽中填充有P型硅，該P型硅與N型外延薄層形成交替的P型區域和N型區域，一P型背柵形成于各所述電流流動區溝槽的上部或所述P型背柵形成于各所述電流流動區溝槽的上部并延伸到各所述電流流動區溝槽的上部兩側的所述N型外延薄層中，一源區形成于各所述P型背柵中，在所述電流流動區的外延層上部形成有柵氧、柵極以及源極，在所述N+硅基片的背面形成有漏極；其特征在于：

在俯視平面上，所述超級結器件的終端保護結構環繞于所述電流流動區的外周，由內往外依次排列著至少一P型環、多個溝槽環、以及一溝道截止環；

在截面上，所述終端保護結構包括：

各所述溝槽環形成于和所述最外側電流流動區溝槽相鄰的所述N型硅外延層中，在各所述溝槽環中填充有P型硅，形成P型薄層和N型薄層交替式結構；

所述P型環形成于和所述最外側電流流動區溝槽相鄰的所述N型硅外延層上部，覆蓋至少一個所述溝槽環；

所述溝道截止環形成于所述最外側溝槽環外側的所述N型硅外延層的上部；

一終端介質層，形成于和所述最外側電流流動區溝槽相鄰的所述N型硅外延層上部，覆蓋所述P型環以及各所述溝槽環；

多個場板，形成于所述終端介質層的上部，各所述場板在所述電流流動區的外周由內往外依次排列，包括一個最內側場板、至少一個外側場板，各所述場板間互相隔開。

2.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：各所述溝槽環的溝槽寬度和溝槽間距分別小于或者等于各所述電流流動區溝槽的溝槽寬度和溝槽間距。

3.如權利要求1或2所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：各所述溝槽環為四方形的環狀結構、或所述溝槽環為四方形的四角有圓弧的環狀結構。

4.如權利要求3所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：在所述溝槽環的四角分別形成有一附加溝槽，并在所述附加溝槽中填充P型硅。

5.如權利要求4所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述附加溝槽和所述溝槽環在所述溝槽環的四角處相連接、或相隔離。

6.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述P型環和所述P型背柵相連接。

7.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：各所述場板為金屬場板、或多晶硅場板。

8.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述最內側場板和所述柵極互連、或所述最內側場板所述柵極不相連接。

9.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述最內側場板下的所述終端介質層厚度大于各所述外側場板下的所述終端介質層的厚度。

10.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述最內側場板下的所述終端介質層為一種厚度的介質膜的結構、或為由兩種不同厚度的介質膜組成。

11.如權利要求8所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述最內側場板和所述柵極不相連接時，所述最內側場板和所述P型背柵相連接、或所述最內側場板為懸浮結構。

12.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：各所述外側場板為懸浮結構、或和各所述P型溝槽通過一P型環相連。

13.如權利要求1或9所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述最內側場板下的所述終端介質層厚度為5000～20000各所述外側場板下的所述終端介質層的厚度500～2000

14.如權利要求1所述的超級結器件的終端保護結構，其特征在于：所述溝道截止環為一N+摻雜環、或所述溝道截止環由一N+摻雜環加上一形成于所述N+摻雜環上的金屬環組成。