[實用新型]一種功率半導體器件溝槽型截止環結構有效

申請號：	201821972671.4	申請日：	2018-11-27
公開（公告）號：	CN209016061U	公開（公告）日：	2019-06-21
發明（設計）人：	袁力鵬;徐吉程;范瑋	申請（專利權）人：	華羿微電子股份有限公司
主分類號：	H01L29/06	分類號：	H01L29/06
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	徐文權
地址：	710018 陜西省西安市經***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	截止環功率半導體器件溝槽型截止本實用新型反向漏電流溝槽型結構雙層多晶硅單獨使用終端使用多晶層多晶硅結終端耐壓制作
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【說明書】：

本實用新型公開了一種功率半導體器件溝槽型截止環結構。該結構通過將截止區內的截止環設置成雙層多晶硅的結構，在第一多晶硅內部形成第二多晶層的溝槽型結構，有效增加截止環截止效率，避免各技術單獨使用時的缺點，提高結終端的耐壓效率和降低終端使用尺寸及反向漏電流。同時不會大幅增加設計難度和制作成本。

【技術領域】

本實用新型屬于半導體功率器件技術領域，涉及一種功率半導體器件溝槽型截止環結構。

【背景技術】

為了提高器件的擊穿電壓及工作穩定性，除需要自身體內各參數之外，更為重要的是采用合適的終端技術防止由于PN結彎曲而造成的電場集中最終造成器件提早擊穿。例如場限環就是利用主結與環結的橫向擴散，使得場限環具有分壓的作用。當加在主結上的電壓不斷增加時，主結的耗盡區也隨之增大并向外橫向擴展。當電壓增大到擊穿電壓之前，主結的耗盡區與環結的耗盡區匯合，兩個結處于穿通狀態。此時主結與環結共同承擔反偏電壓，從而達到提升器件擊穿電壓的目的。因為所有半導體器件的尺寸都有限，器件利用金剛石刀片切割晶圓做成芯片來封裝，這個過程會對晶格造成嚴重損傷。功率器件如果切割穿過了承受高壓的PN結，晶格損傷會引起很大的漏電流，導致擊穿電壓和嚴重的可靠性問題。而對于最外圍的環結收到反偏電壓的影響，其耗盡區會不斷往外橫向擴展，很可能會擴展到晶圓劃片道的位置，經過劃片工藝后輕則會造成可靠性問題，嚴重的器件參數會直接失效。

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種功率半導體器件溝槽型截止環結構。該截止環結構設置在有源區外圍，能夠有效防止外圍環結的損傷，從而提高結終端的耐壓效率，降低終端使用尺寸及反向漏電流。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種功率半導體器件溝槽型截止環結構，所述溝槽型截止環設置在功率半導體器件的截止區，所述溝槽型截止環包括環狀的第二溝槽，第二溝槽的內壁表面設置有第一柵氧化層，第一柵氧化層內填充有第一多晶硅，第一多晶硅內的溝槽內壁表面設置有第二柵氧化層，第二柵氧化層內填充有第二多晶硅。

本實用新型的進一步改進在于：

優選的，功率半導體器件包括N型輕摻雜外延層、有源區和有源區外圍的截止區；有源區和截止區均設置在N型輕摻雜外延層內部的上部。

優選的，N型輕摻雜外延層的底部固定設置有N型重摻雜半導體襯底。

優選的，N型輕摻雜外延層的上表面覆蓋有隔離氧化層。

優選的，隔離氧化層的外沿邊部設置有環狀的金屬電極。

優選的，N型輕摻雜外延層的上部注入有P型主結；P型主結的上表面為N型輕摻雜外延層的上表面。

優選的，有源區內開設有若干個環狀的第一溝槽；第一溝槽的內壁表面設置有第一柵氧化層，第一柵氧化層內填充有第一多晶硅；第一溝槽的兩側外壁與P型主結及N型輕摻雜外延層均接觸。

優選的，第二溝槽的兩側外壁與P型主結及N型輕摻雜外延層均接觸。