[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811444411.4 | 申請日： | 2018-11-29 |
| 公開（公告）號： | CN111244151B | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱春林;王亞飛;王彥剛;覃榮震;戴小平;羅海輝;劉國友 | 申請（專利權(quán)）人： | 株洲中車時代半導(dǎo)體有限公司 |
| 主分類號： | H01L29/06 | 分類號： | H01L29/06;H01L29/739;H01L29/78 |
| 代理公司： | 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372 | 代理人： | 吳大建;張杰 |
| 地址： | 412001 湖南省株洲市石峰*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 功率 半導(dǎo)體器件 超級 終端 結(jié)構(gòu) | ||
1.一種功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
位于襯底上的第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)，在所述漂移區(qū)的表面設(shè)置有位于有源區(qū)外圍的終端區(qū)，所述終端區(qū)包括在所述漂移區(qū)的表面設(shè)置的與有源區(qū)鄰接的第二導(dǎo)電類型起始區(qū)和遠(yuǎn)離有源區(qū)的第一導(dǎo)電類型場截止環(huán)，在所述起始區(qū)與場截止環(huán)之間，沿著平行于所述場截止環(huán)的方向交替分布若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)，其中，所述若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)從所述起始區(qū)朝著所述場截止環(huán)的方向延伸，并且所述若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)與第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)設(shè)置成能夠在阻斷狀態(tài)時彼此完全耗盡；
所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的一端與所述起始區(qū)接觸；所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)不接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)也不接觸，并且在所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)之間設(shè)置有第一導(dǎo)電類型過渡區(qū)，其中所述第一導(dǎo)電類型過渡區(qū)的摻雜濃度與襯底的摻雜濃度相同；所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的電荷平衡系數(shù)與雜質(zhì)濃度及摻雜區(qū)面積相關(guān)，相應(yīng)的關(guān)系式如下：
其中，CD為電荷平衡系數(shù)，Nd為所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的摻雜濃度，Npillar_Area為所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)面積，Na為所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的摻雜濃度，Ppillar_Area為所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：
所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：
所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)不接觸。
4.一種功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
位于襯底上的第一導(dǎo)電類型漂移區(qū)，在所述漂移區(qū)的表面設(shè)置有位于有源區(qū)外圍的終端區(qū)，所述終端區(qū)包括在所述漂移區(qū)的表面設(shè)置的與有源區(qū)鄰接的第二導(dǎo)電類型起始區(qū)和遠(yuǎn)離有源區(qū)的第一導(dǎo)電類型場截止環(huán)，在所述起始區(qū)與場截止環(huán)之間，設(shè)置有平行于所述場截止環(huán)的若干個第二導(dǎo)電類型限場環(huán)，使得所述起始區(qū)與場截止環(huán)之間被分為若干區(qū)段，在每一個所述區(qū)段中，沿著平行于所述場截止環(huán)的方向交替分布若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)，其中，所述若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)從所述起始區(qū)朝著所述場截止環(huán)的方向延伸，并且所述若干個第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)設(shè)置成能夠在阻斷狀態(tài)時彼此完全耗盡；
在每一個區(qū)段中，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的一端與所述起始區(qū)/限場環(huán)接觸；并且，在除了與所述場截止環(huán)相鄰的區(qū)段的其他每一個區(qū)段中，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述限場環(huán)接觸，第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述限場環(huán)不接觸；在與所述場截止環(huán)相鄰的區(qū)段中，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)不接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)也不接觸，并且在所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)之間設(shè)置有第一導(dǎo)電類型過渡區(qū)，其中所述第一導(dǎo)電類型過渡區(qū)的摻雜濃度與襯底的摻雜濃度相同；所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的電荷平衡系數(shù)與雜質(zhì)濃度及摻雜區(qū)面積相關(guān)，相應(yīng)的關(guān)系式如下：
其中，CD為電荷平衡系數(shù)，Nd為所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的摻雜濃度，Npillar_Area為所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)面積，Na為所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的摻雜濃度，Ppillar_Area為所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：
在與所述場截止環(huán)相鄰的區(qū)段中，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體器件超級結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：
在與所述場截止環(huán)相鄰的區(qū)段中，所述第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)接觸，所述第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)的另一端與所述場截止環(huán)不接觸。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對一個不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
