[發明專利]一種過渡區結構

有效

• 申請號: 201710258517.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106952946B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 馬榮耀;劉春華
• 申請（專利權）人: 華潤微電子（重慶）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L27/088
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明提供一種過渡區結構，適用于具有超結結構的半導體器件，包括：襯底；外延層，外延層設置在襯底的上方；多個第一立柱與多個第二立柱形成超結結構；復合結構包括元胞區、終端區及位于元胞區和終端區之間的過渡區；過渡區具有一第二導電類型的第一摻雜區域；元胞區設置有MOS管器件結構，MOS管器件結構設置有具有第二導電類型的第二摻雜區域，用以形成MOS管器件結構的源區或者漏區；臨近過渡區的第二摻雜區域通過一設置于外延層內的電阻結構連接第一摻雜區域。本發明的有益效果：在雪崩擊穿發生后，由于電阻結構的存在，來自過渡區和終端區的雪崩電流可以更快的擴散到元胞區，從而增大器件抗沖擊電流的能力，增大其耐用度。

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其涉及一種適用于具有超結結構的半導體器件的過渡區結構。

背景技術

現有的高壓超結金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor?Field-EffectTransistor，MOSFET)器件終端結構，包括元胞區和終端區，元胞區和終端區之間具有過渡區。

以圖1為例，元胞區1包括襯底11、位于襯底11上的第一導電類型的外延層12、位于第一導電類型的外延層12內的第二導電類型的導柱14、位于第二導電類型的導柱14上方的第二導電類型的第一本體區15和位于第二導電類型的第一本體區15內的第一導電類型的源區16；第二導電類型的導柱14間隔分布，相連兩個第二導電類型的導柱14之間的第一導電類型的外延層12為第一導電類型的導柱13，使得第一導電類型的導柱13與第二導電類型的導柱14沿著電流通路的方向在第一導電類型的外延層12內延伸，在垂直電流通路的方向交替連接設置，形成超結結構。第一導電類型的外延層12的上表面形成有多個柵極結構17，每個柵極結構均位于相鄰兩個第一本體區之間相鄰柵極結構17之間設有覆蓋第一本體區15和源區16的接觸孔18，在元胞區上方填充金屬使金屬覆蓋接觸孔和柵極結構形成與第一本體區15和源區16電連接的源極電極19；

繼續參照圖1，終端區在垂直于電流通路方向上環繞元胞區，終端區包括襯底、位于襯底上的第一導電類型的外延層、位于第一導電類型的外延層內的第一導電類型的導柱113和第二導電類型的導柱114，第一導電類型的導柱113和第二導電類型的導柱114沿著電流通路的方向在外延層12內延伸，在垂直電流通路的方向交替連接設置，形成超結結構；

繼續參照圖1，過渡區在垂直于電流通路方向上被終端區所環繞，過渡區包括襯底11、位于襯底11上的第一導電類型的外延層12、位于第一導電類型的外延層12內的第一導電類型的導柱110和第二導電類型的導柱111、位于第一導電類型的外延層12內的第二導電類型的第二本體區112；第二本體區112將過渡區內的至少一個第二導電類型的導柱111連接至元胞區內的第一導電類型的源區16。

如圖1所示，在傳統過渡區設計中，常常需要額外增加一道掩膜工藝來形成一個第二導電類型的區域，該第二導電類型的區域對應上述的第二本體區112，第二本體區112的摻雜濃度比第一本體區15的摻雜濃度較低，因此不會增加此區域的電荷少子注入，該第二導電類型的區域用于在電學上連接所覆蓋的過渡區的幾個第二導電類型的導柱111，使過渡區和元胞區一樣都處于電荷平衡，增大器件抗沖擊電流，提高器件耐用度。然而，現有的第二本體區112的設計需要增加工藝成本，在保持過渡區電荷平衡、增大器件抗沖擊電流、提高器件耐用度等方面的效果不理想。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種能夠提高具有超結結構的半導體器件的抗沖擊電流能力，增大器件耐用度的過渡區結構。

本發明采用如下技術方案：

一種過渡區結構，所述過渡區結構適用于具有超結結構的半導體器件，所述半導體器件包括復合結構，所述復合結構包括：

襯底，由具有第一導電類型的半導體材質形成；

外延層，所述外延層設置在所述襯底的上方，所述外延層的導電類型與所述襯底的導電類型相同；