[實用新型]包括終止結構的電子設備

有效

• 申請號: 201820369148.6
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN208127215U
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: G·H·羅切爾特
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王美石;姚開麗

本公開涉及一種包括終止結構的電子設備，所述終止結構包括襯底、半導體層和第一溝槽。所述半導體層具有主表面。所述第一溝槽延伸穿過所述半導體層的厚度的大部分。所述襯底和所述半導體具有相反的導電類型。在一個實施方案中，主體延伸區具有與所述半導體層相同的導電類型，與所述主表面相鄰并且與所述第一溝槽間隔開。在另一個實施方案中，摻雜區具有與所述襯底相同的導電類型，與所述主表面相鄰并且鄰接所述第一溝槽。在另一實施方案中，所述終止結構可包括第二溝槽，所述第二溝槽延伸穿過所述半導體層的厚度的大部分，并且摻雜區與所述第一溝槽和所述第二溝槽間隔開。

技術領域

本公開涉及包括終止結構的電子設備以及形成這種電子設備的工藝。

背景技術

功率晶體管可在50V及更高的電壓下操作。管芯的外圍可保持在漏極電壓下，并且電子設備的有源區可在管芯的內部中。終止結構保持在管芯的外圍與有源區之間，使得設備的源極和漏極不會在不可接受的低電壓下擊穿。與有源區一樣，終止結構在關斷狀態下阻斷電壓，但與有源區不同，終止結構不必在導通狀態下通過電流。當源極與漏極之間的電壓升高時，使用更穩健的終止結構。

在電子設備的設計中可涉及到折衷。當源極與漏極之間的擊穿電壓保持在可接受的電平下時，導通狀態電阻將較小。超結設備具有相反地摻雜的半導體的相鄰層以提供用于導通狀態傳導的電荷載子，以及提供用于關斷狀態電流阻斷的耗盡區(相當于無載子的“本征”半導體材料)。

然而，現有超結構造技術存在許多缺點，其中包括間距有限(導致半導體面積浪費)并且終止難。前一缺點可導致相對較大的終止結構，而后一缺點可限制設備可靠性和成品率。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是與常規設計所占用的相同尺寸相比升高終止區的擊穿電壓，或與相同擊穿電壓的常規設計相比減小終止所占用的面積。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種電子設備。該電子設備可包括終止結構，其中該終止結構包括具有第一導電類型的半導體材料的襯底；與第一導電類型相反的第二導電類型的第一半導體層，其中第一半導體層覆蓋在襯底上面并且具有主表面；第一溝槽，該第一溝槽延伸穿過第一半導體層的厚度的大部分；以及第二導電類型的主體延伸區，該主體延伸區與第一半導體層的主表面相鄰并且與第一溝槽間隔開。

在一個實施方案中，該電子設備還包括第一導電類型的第一摻雜區，其中該第一摻雜區與第一半導體層的主表面相鄰并且設置在第一溝槽與主體延伸區之間。

在一個具體實施方案中，第一摻雜區鄰接第一溝槽。該電子設備還可包括第二溝槽，該第二溝槽延伸穿過第一半導體層的至少一部分并且與第一溝槽和第一摻雜區間隔開；以及第一導電類型的第二摻雜區，其中該第二摻雜區設置在主體延伸區與第二溝槽之間并且與主體延伸區和第二溝槽間隔開。

在另一個實施方案中，該電子設備還包括第一導電類型的第一摻雜區，該第一摻雜區沿著第一溝槽的大部分延伸，其中第一摻雜區與第一半導體層的主表面間隔開。

在一個具體實施方案中，該電子設備還包括第一導電類型的第二半導體層，該第二半導體層設置在襯底與第一半導體層之間，其中該第二半導體層具有與第一摻雜區和襯底每一者相比更低的摻雜物濃度。

在另一實施方案中，該電子設備還包括第一導電類型的第二半導體層，該第二半導體層設置在襯底與第一半導體層之間；第二溝槽，該第二溝槽延伸穿過第一半導體層和第二半導體層的厚度的大部分并且與第一溝槽間隔開；第一導電類型的第一摻雜區，其中該第一摻雜區與第一半導體層的主表面相鄰，設置在第一溝槽與主體延伸區之間，并且鄰接第一溝槽；以及第一導電類型的第二摻雜區，其中該第二摻雜區與第一半導體層的主表面間隔開，沿著第一溝槽的大部分延伸，并且沿著第一摻雜區與襯底之間的導電路徑。第一摻雜區和第二摻雜區每一者可具有與第一半導體層和第二半導體層每一者相比更高的摻雜物濃度，并且第一摻雜區和第二摻雜區每一者可具有與襯底相比更低的摻雜物濃度。