[發(fā)明專利]超結(jié)器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210371525.7
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102931218A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳橋梁;姜貫軍;陳仕全;馬治軍;杜忠鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安龍騰新能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/265
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

1.一種超結(jié)器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的結(jié)終端結(jié)構(gòu)的結(jié)終端區(qū)設(shè)置若干個不均勻摻雜P柱，P柱的補償注入掩膜板上設(shè)置有不連續(xù)的阻擋圖形；若干個不均勻摻雜P柱通過對均勻摻雜P柱的不均勻雜質(zhì)補償注入來實現(xiàn)，在深槽刻蝕及外延填充或多次外延多次離子注入方式形成均勻摻雜P柱后，從版圖設(shè)計上進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整P柱的磷離子補償注入的有效注入面積，從而實現(xiàn)了不同P柱的雜質(zhì)補償注入總量的不同，不均勻摻雜P柱的縱向摻雜不均勻分布是通過隨著磷離子注入能量的減小而磷離子注入劑量增大的多次離子注入來實現(xiàn)，通過調(diào)整P柱補償磷離子注入的有效注入面積、磷離子注入能量及磷離子注入劑量，并借助柵氧化過程的高溫?zé)徇^程形成若干個不均勻摻雜P柱，使達(dá)到擊穿電壓時P柱區(qū)完全耗盡；不連續(xù)的阻擋圖形通過調(diào)整磷離子補償注入?yún)^(qū)域的阻擋圖形的大小與數(shù)目，決定了P柱的補償注入的有效注入面積，從而控制了各個P柱用于雜質(zhì)補償注入的磷離子的總劑量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的阻擋圖形為直徑為0.5~2um的圓形或正六邊形，并且在P柱的補償注入掩膜板的補償注入?yún)^(qū)域中均勻排布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超結(jié)器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的超結(jié)器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)的制作工藝的具體步驟如下：

（1）、在電阻率為0.001Ω??cm的N⁺硅片襯底上生長45μm的N外延層，N外延層的典型摻雜濃度為1×10¹⁵cm^-3，然后使用P柱掩膜板掩膜利用深槽刻蝕工藝在需要制作P柱的區(qū)域刻蝕出35μm的深槽，使用外延填充工藝在深槽中生長出均勻摻雜的P柱，元胞區(qū)P柱典型摻雜濃度為3×10¹⁵cm^-3；

（2）、利用P柱補償注入掩膜板掩膜，采用10MeV的高能磷離子注入劑量5×10¹⁰cm^-2，此后重復(fù)注入9次且磷離子的注入能量每次遞減1MeV，而注入劑量增加5×10¹⁰cm^-2，最后采用80KeV注入磷離子劑量5×10¹¹cm^-2；

（3）、采用干氧加濕氧加干氧的方式形成900nm厚的場氧化層，并進(jìn)行刻蝕形成有源區(qū)；

（4）、干氧生長100nm厚的柵氧化層，之后淀積400nm厚的多晶硅，并刻蝕多晶硅形成多晶硅柵電極與多晶硅場板結(jié)構(gòu)；

（5）、采用劑量硼離子注入并在1000℃氮氣氛圍下推結(jié)100分鐘，形成元胞區(qū)及主結(jié)處的P阱；

（6）、高濃度的砷離子注入，形成N⁺源區(qū)和N⁺截止環(huán)，典型摻雜濃度約為10²⁰cm^-3；

（7）、高濃度的硼離子注入，形成P⁺區(qū)，典型摻雜濃度約為5×10¹⁹cm^-3；

（8）、淀積2μm厚的BPSG層，在950℃氮氣氛圍下回流30分鐘，并刻蝕接觸孔；

（9）、在整個器件的上表面淀積一層金屬，并反刻金屬形成源金屬電極、柵電極及截止環(huán)金屬，鈍化，背面金屬化形成漏電極。