[發明專利]具有終端保護區的超結半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710079260.6
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106711191B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 朱袁正;李宗清
• 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: 無錫市觀知成專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 32591
• 代理人: 任月娜

1.一種具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：在俯視平面上包括器件區域（01）、直邊終端保護區（02）和拐角終端保護區（03），器件區域（01）被直邊終端保護區（02）和拐角終端保護區（03）所包圍，每個拐角終端保護區（03）與兩個相互垂直的直邊終端保護區（02）相鄰；在截面方向上包括第一導電類型襯底和第一導電類型漂移層，在第一導電類型漂移層中設置超結結構；

在所述器件區域（01）中超結結構由第一導電類型第一柱和第二導電類型第一柱交替排布形成，第一導電類型第一柱和第二導電類型第一柱由半導體基板表面沿厚度方向延伸至第一導電類型漂移層內；在所述器件區域（01）的半導體基板表面設有多個不連續的第二導電類型第一體區，第二導電類型第一柱與對應的第二導電類型第一體區電性連通；

在所述直邊終端保護區（02）中超結結構由第一導電類型第二柱和第二導電類型第二柱交替排布形成，第一導電類型第二柱和第二導電類型第二柱由半導體基板表面沿厚度方向延伸至第一導電類型漂移層內；在靠近器件區域（01）一側具有與第二導電類型第一體區電性連通的第二導電類型第二體區，第二導電類型第二柱一端與第二導電類型第二體區交疊，并且第二導電類型第二柱向遠離第二導電類型第二體區的方向延伸；

在所述拐角終端保護區（03）中超結結構由第一導電類型第三柱和第二導電類型第三柱交替排布形成，第一導電類型第三柱和第二導電類型第三柱由半導體基板表面沿厚度方向延伸至第一導電類型漂移層內；在俯視平面上，若干組由一對或幾對第一導電類型第三柱和第二導電類型第三柱構成的超結結構組相互垂直，相互垂直的第二導電類型第三柱的一端與相鄰且垂直的第二導電類型第三柱的相鄰一端之間存在一定距離；

不同的第二導電類型第三柱相互之間電性不連通，并且第二導電類型第三柱與直邊終端保護區第二導電類型第二柱電性不連通；

所述第二導電類型第二柱與第二導電類型第二體區交疊的一端與相鄰器件區域的第二導電類型第一柱側邊具有頂部距離W10，W10取值小于或等于1/2×W3，W3為第一導電類型第一柱的頂部寬度；

相互垂直的第二導電類型第三柱的一端與相鄰且垂直的第二導電類型第三柱的頂部距離為W11，W11取值介于1/2×W9和1/2×W9-（W7-W8）之間；其中，W7為第二導電類型第三柱的頂部寬度，W8為第二導電類型第三柱的底部寬度，W9為第一導電類型第三柱的頂部寬度。

2.如權利要求1所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：所述第二導電類型第一柱頂部寬度W1相同，底部寬度W2相同；所述第一導電類型第一柱頂部寬度W3相同。

3.如權利要求2所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：所述第二導電類型第二柱頂部寬度W4相同，底部寬度W5相同；所述第一導電類型第二柱頂部寬度W6相同。

4.如權利要求1所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：所述第二導電類型第三柱頂部寬度W7相同，底部寬度W8相同；所述第一導電類型第三柱頂部寬度W9相同。

5.如權利要求1所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：在所述第二導電類型第一體區內設置第一導電類型源區；在所述半導體基板表面設置有被柵氧化層和第一絕緣介質層包圍的柵電極，在第一絕緣介質層上覆蓋源極金屬，源極金屬與第二導電類型第一體區和第一導電類型型源區歐姆接觸；在所述直邊終端保護區（02）和拐角終端保護區（03）表面覆蓋第二絕緣介質層；在所述第一導致類型襯底的背面設置漏極金屬，漏極金屬與第一導電類型襯底歐姆接觸，漏極金屬遍布器件區域（01）、直邊終端保護區（02）和拐角終端保護區（03）。

6.如權利要求1所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：所述直邊終端保護區中的第二導電類型第二柱與第二導電類型第二體區不交疊的部分向遠離第二導電類型第二體區方向上的長度不小于第二導電類型第一柱從半導體材料表面向體內延伸的深度。

7.如權利要求1所述的具有終端保護區的超結半導體器件，其特征是：所述拐角終端保護區的邊長不小于第二導電類型柱第一柱從半導體材料表面向體內延伸的深度。