[發明專利]適用于電荷耦合器件的半導體結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201610196854.0
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105679810A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 朱袁正;葉鵬;劉晶晶
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張濤

1.一種適用于電荷耦合器件的半導體結構，在半導體器件的俯視平面上，包括位于半導體基板上的有源區以及終端保護區，所述有源區位于半導體基板的中心區，終端保護區位于有源區的外圈且環繞包圍所述有源區；在所述半導體器件的截面上，半導體基板具有兩個相對應的主面，兩個主面包括第一主面以及與第一主面相對應的第二主面，半導體基板的第一主面與第二主面間包括第一導電類型漂移區；其特征是：

在所述半導體器件的截面上，終端保護區的第一導電類型漂移區內設有第二導電類型第二阱區，所述第二導電類型第二阱區位于第一導電類型漂移區內的上部，終端保護區內設有若干終端溝槽，所述終端溝槽位于第二導電類型第二阱區內，深度伸入第二導電類型第二阱區下方的第一導電類型漂移區內；在終端溝槽內填充有終端介質體以及終端導電體，所述終端導電體與所在終端溝槽外鄰近有源區一側的第二導電類型第二阱區電連接。

2.根據權利要求1所述的適適用于電荷耦合器件的半導體結構，其特征是：所述終端導電體位于終端溝槽的中心區，終端介質體環繞包圍所述終端導電體；在所述終端溝槽槽底的下方設有第二導電類型第三阱區，所述第二導電類型第三阱區包覆終端溝槽的槽底。

3.根據權利要求1所述的適用于電荷耦合器件的半導體結構，其特征是：在所述半導體器件的截面上，有源區的第一導電類型漂移區內設有第二導電類型第一阱區，所述第二導電類型第一阱區位于第一導電類型漂移區內的上部；有源區內的元胞采用溝槽結構，元胞溝槽位于第二導電類型第一阱區內，深度伸入所述第二導電類型第一阱區下方的第一導電類型漂移區內，元胞溝槽內的中心區填充有元胞導電體以及位于所述元胞導電體外圈的元胞介質體，在所述元胞溝槽內的上部設有環繞元胞導電體的元胞內溝槽，所述元胞內溝槽內生長有絕緣柵氧化層，在所述生長有絕緣柵氧化層的元胞內溝槽內填充有柵極導電多晶硅；

在相鄰元胞溝槽的外壁側上方設有第一導電類型源極區，所述第一導電類型源極區位于第二導電類型第一阱區內，且第一導電類型源極區與元胞溝槽的外壁相接觸；在半導體基板的第一主面上方設有源極金屬，所述源極金屬與第一導電類型源極區、第二導電類型第一阱區以及元胞導電體歐姆接觸，有源區內的元胞通過柵極導電多晶硅并聯呈整體。

4.根據權利要求1所述的適用于電荷耦合器件的半導體結構，其特征是：所述半導體基板的第一主面與第二主面間還包括第一導電類型基底，所述第一導電類型基底位于第一導電類型漂移區的下方，且第一導電類型基底鄰接第一導電類型漂移區，在第一導電類型基底上設置漏極金屬，所述漏極金屬與第一導電類型基底歐姆接觸。

5.根據權利要求3所述的適用于電荷耦合器件的半導體結構，其特征是：所述元胞溝槽、終端溝槽為同一工藝制造層，有源區內相鄰元胞溝槽間的間距相同，鄰近終端保護區的元胞溝槽與鄰近有源區的終端溝槽間的距離不大于相鄰元胞溝槽間的距離，終端保護區內相鄰終端溝槽間的距離相同或沿有源區指向終端保護區的方向逐漸增大。

6.根據權利要求3所述的適用于電荷耦合器件的半導體結構，其特征是：所述元胞介質體與終端介質體為同一工藝制造層。