[發明專利]一種深槽型超級結終端保護結構

有效

• 申請號: 201110422076.X
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103165653A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王飛;雷海波
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78
• 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

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種深槽型超級結終端保護結構。本發明還涉及一種深槽型超級結終端保護結構的制造方法。

背景技術

超級結MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)因其具有超級結結構，即在半導體襯底上具有交替排列的P型和N型硅外延柱層，使得該器件在截止狀態下P型區和N型區的PN結產生耗盡層，從而提高器件的耐壓。

在超級結半導體器件的設計過程中，除了需要元胞區有足夠高的耐壓外，其終端區域結構的設計也對超級結耐壓高低起到關鍵作用。通常的終端區域結構被設計成多個浮空的溝槽，溝槽填入P型多晶硅，通過這些P型多晶硅與N型外延層耗盡來減小橫向電場，保護元胞區域不被橫向電場擊穿。

深溝槽超級結產品是利用刻蝕深溝槽然后在深溝槽內用填充工藝(如EPI工藝)填入與襯底相反型的參雜硅來實現。對于產品的的終端保護環經常會使用間隔距離不等的溝槽環來形成終端保護結構。在設計中對于最外圈的溝槽環是寬度最窄的環。而在實際產品加工中，窄環的填充(比如EPI填充工藝)是最困難的，特別是在倒角(轉角)的地方，會出現直邊位置填充完全而在倒角(轉角)位置出現填充的問題(如圖1所示，比如出現空洞)，倒角(轉角)處的深槽的填充如果不是非常充分(如存在空洞)，會導致超級結產品的終端保護不夠，降低產品的擊穿電壓和可靠性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種深槽型超級結終端保護結構在不會影響溝槽之間耗盡的情況下，能使溝槽環填充更加充分，能避免溝槽環倒角(轉角)位置產生部分填充的情況，提高產品的性能和可靠性。

本發明的超級結終端保護結構，包括在襯底上刻蝕有多條寬窄不同，彼此間隔距離不同的溝槽環，芯片內部溝槽環內刻蝕有多條寬度相同的深溝槽，最外圍溝槽環的寬度是a，芯片內部深溝槽寬度是b，a＜b；其中，所述最外圍溝槽環在倒角處外側變寬，所述最外圍溝槽環倒角處溝槽寬度大于該溝槽其它位置溝槽寬度。

所述最外圍溝槽環倒角處寬度由a逐漸增加至大于等于b后逐漸恢復至a。

本發明的超級結終端保護結構，通過在最外圍的溝槽環外側增加寬度，不會影響溝槽之間的耗盡，不會對產品的擊穿造成影響，能使溝槽環填充更加充分，能避免深槽環倒角(轉角)位置產生部分填充的情況，提高產品的性能和可靠性。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是一種現有超級結終端保護結構的示意圖。

圖2是本發明超級結終端保護結構第一實施例示意圖。

圖3是本發明超級結終端保護結構第二實施例示意圖。

附圖標記說明

1是最外圍溝槽環

a是最外圍溝槽環非倒角(轉角)位置寬度

b是深溝槽寬度

具體實施方式

如圖2所示，本發明超級結終端保護結構第一實施例中，在襯底上刻蝕有多條寬窄不同，彼此間隔距離不同的溝槽環，芯片內部溝槽環內刻蝕有多條寬度相同的深溝槽，最外圍溝槽環的寬度是a，芯片內部深溝槽寬度是b，a＜b；其中，所述最外圍溝槽環在倒角(轉角)處外側變寬，所述最外圍溝槽環倒角(轉角)處溝槽寬度為b。

如圖3所示，本發明超級結終端保護結構第二實施例中，在襯底上刻蝕有多條寬窄不同，彼此間隔距離不同的溝槽環，芯片內部溝槽環內刻蝕有多條寬度相同的深溝槽，最外圍溝槽環的寬度是a，芯片內部深溝槽寬度是b，a＜b；其中，所述最外圍溝槽環在倒角(轉角)處外側變寬，所述最外圍溝槽環倒角(轉角)處溝槽寬度由a逐漸增加至b后逐漸恢復至a。

以上通過具體實施方式和實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。