[發明專利]高耐壓SGT器件

在審

• 申請號: 202210416084.1
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114823669A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 楊飛;吳凱;張廣銀;徐真逸;任雨
• 申請（專利權）人: 南京芯長征科技有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L27/02;H01L29/06;H01L29/423
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳

1.一種高耐壓SGT器件，包括半導體基板、制備于所述半導體基板中心區的有源區以及用于保護所述有源區的終端區；有源區包括若干并聯分布的元胞，有源區內的元胞采用SGT結構；終端區至少包括一鄰近并環繞所述有源區的終端內環，所述終端內環包括終端環槽；其特征是：

在所述SGT器件的俯視平面上，有源區內的元胞呈長條狀，沿垂直元胞長度的方向上，所述有源區包括若干逐個交替分布的第一元胞單元與第二元胞單元，其中，第二元胞單元內元胞溝槽的兩端部分別與終端內環內正對應的終端環槽連接，且所述第二元胞單元內元胞溝槽的端部與終端環槽的連接處形成元胞終端槽間結合部；

對相互鄰近的第一元胞單元與第二元胞單元，所述第一元胞單元內元胞溝槽與所述第二元胞單元內元胞溝槽間的區域寬度為mesa第一寬度；第一元胞單元內元胞溝槽的端部與正對應終端內環間的區域寬度為mesa第二寬度，且第一元胞單元內元胞溝槽端部端角與對應元胞終端槽間結合部和/或終端環槽過渡部的區域寬度均為mesa第三寬度，mesa第三寬度以及mesa第二寬度均與mesa第一寬度相一致。

2.根據權利要求1所述的高耐壓SGT器件，其特征是：第一元胞單元內元胞溝槽端部的端角呈圓弧狀，且元胞終端槽間結合部為圓弧過渡區。

3.根據權利要求1所述的高耐壓SGT器件，其特征是：在終端環槽內填充有終端內環多晶硅，所述終端內環多晶硅通過終端環槽內的終端溝槽絕緣氧化層與所述終端環槽的內側壁以及底壁絕緣隔離，且終端環槽內的終端內環多晶硅與第二元胞單元內SGT結構的元胞源極多晶硅相互連接成一體。

4.根據權利要求1至3任一項所述的高耐壓SGT器件，其特征是：元胞所采用的SGT結構為上下結構或左右結構。

5.根據權利要求1至3任一項所述的高耐壓SGT器件，其特征是：還包括制備于半導體基板背面的背面電極結構，利用所述背面電極結構與半導體基板上的有源區配合，以使得所述SGT器件為IGBT器件或MOSFET器件。

6.一種高耐壓SGT器件，包括半導體基板、制備于所述半導體基板中心區的有源區以及用于保護所述有源區的終端區；有源區包括若干并聯分布的元胞，有源區內的元胞采用SGT結構；終端區至少包括一鄰近并環繞所述有源區的終端內環，所述終端內環包括終端環槽；其特征是：

還包括制備于終端內環內圈且位于有源區一外側的過渡區單元，所述過渡區單元包括過渡區溝槽；

在所述SGT器件的俯視平面上，有源區內的元胞以及過渡區單元均呈長條狀；沿過渡區單元的長度方向上，有源區包括若干逐個交替分布的第一元胞單元與第二元胞單元，過渡區單元的長度方向與元胞的長度方向相互垂直，且過渡區單元的長度不小于有源區內第一元胞單元與第二元胞單元排布區域的寬度；

第一元胞單元內元胞溝槽的第一端與過渡區單元內正對應的過渡區溝槽連接，且所述第一元胞單元內元胞溝槽的第一端與過渡區溝槽的連接處形成元胞過渡槽間結合部；第二元胞單元內元胞溝槽的第二端與終端內環內正對應的終端環槽連接，且所述第二元胞單元內元胞溝槽的第二端與終端環槽的連接處形成元胞終端槽端結合部；

對相互鄰近的第一元胞單元與第二元胞單元，所述第一元胞單元內元胞溝槽與所述第二元胞單元內元胞溝槽間區域具有mesa第一寬度；第二元胞單元內元胞溝槽的第一端與正對應過渡區單元的區域寬度、以及所述第二元胞單元內元胞溝槽第一端端角與相應元胞過渡槽間結合部相應的區域寬度均為mesa第四寬度；第一元胞單元內元胞溝槽第二端與正對應終端內環間的區域寬度、第一元胞單元內元胞溝槽第二端端角與對應元胞終端槽端結合部和/或終端環槽過渡部相應的區域寬度均為mesa第五寬度，mesa第四寬度以及mesa第五寬度均與mesa第一寬度相一致。

7.根據權利要求6所述高耐壓SGT器件，其特征是：在終端環槽內填充有終端內環多晶硅，所述終端內環多晶硅通過終端環槽內的終端溝槽絕緣氧化層與所述終端環槽的內側壁以及底壁絕緣隔離，且終端環槽內的終端內環多晶硅與第二元胞單元內SGT結構的元胞源極多晶硅相互連接成一體。