半导体组件制造技术

技术编号:7385034 阅读:170 留言:0更新日期:2011-06-01 14:09
本发明专利技术公开了一种半导体组件,包括具有一第一导电类型的一磊晶层以及具有一第二导电类型的至少一第一半导体层与一第二半导体层。第一半导体层位于一外围区内的磊晶层中,且具有一圆弧部以及从圆弧部的两端伸出的一第一条状部与一第二条状部。第一条状部指向一主动组件区,且第二条状部垂直第一条状部。第二半导体层设在主动组件区与第二条状部间的外围区内的磊晶层中,且第二半导体层具有一侧壁,面对且平行于第一半导体层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体组件,具体涉及一种具有超接口(superjimction)结构的半导体组件。
技术介绍
在金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor, M0S)组件中,汲极与源极间导通电阻RDS(on)的大小与组件的功率消耗成正比,因此降低导通电阻RDS(on)的大小可减少MOS组件所消耗的功率。在导通电阻RDS(on)中,用于耐压的磊晶层所造成的电阻值所占的比例为最高。虽然增加磊晶层中导电物质的掺杂浓度可提升磊晶层的电阻值,但磊晶层的作用为用于承受高电压。若增加掺杂浓度会降低磊晶层的崩溃电压,因而降低金属氧化物半导体组件的耐压能力。因此发展出一种具有超接口(superjunction)结构的半导体组件,以兼具高耐压能力以及低导通电阻。请参考图1,图1为公知的具有超接口结构的半导体组件的剖面示意图。如图1所示,半导体组件10包括一 N型基底12、一 N型磊晶层14、多个P型半导体层16、多个P型基体掺杂区18、多个柵极结构20、一源极金属层22以及一漏极金属层24。N型磊晶层14具有多个深沟槽沈,且各P型半导体层16分别填入各深沟槽沈内,使N型磊晶层14与各P 型半导体层16沿一水平方向依序交替设置。并且,各P型基体掺杂区18设在各P型半导体层16上,且各柵极结构20分别设在相邻P型基体掺杂区18间的N型磊晶层14上。源极金属层22覆盖于N型基底12上,且电连接P型半导体层16。由于N型磊晶层14与各P 型半导体层16构成一 PN结构,即为超接口结构观,可将N型磊晶层14与各P型基体掺杂区18之间所形成的空乏区,延伸至N型磊晶层14与各P型半导体层16之间,因而可增加空乏区的范围,进而降低N型磊晶层14与各P型基体掺杂区18之间的垂直电场,且提升耐压能力。由于N型磊晶层14与各P型基体掺杂区18之间的垂直电场减少,因此可提升N 型磊晶层14的掺杂浓度,以降低垂直方向上N型磊晶层14的电阻值。请参考图2,图2为公知的半导体组件的俯视示意图。如图2所示,公知的半导体组件10具有一主动组件区30以及一围绕主动组件区30的外围区32,且公知的超接口结构 28延伸至外围区32,并且外围区32的各P型半导体层16与N型磊晶层14环绕主动组件区30。在主动组件区30中,各P型半导体层16的俯视图案为矩形,且最邻近外围区32的 P型半导体层16面对外围区32的转角为直角。位于外围区32中,各P型半导体层16与N 型磊晶层14在转角处具有圆角。由此可知,在最邻近外围区32的P型半导体层16中,第一点34与外围区32的P型半导体层16的间距不等于第二点36与外围区32的P型半导体层16的间距,使最邻近外围区32的P型半导体层16与相接触的N型磊晶层14之间产生不均勻电场。因此,主动组件区30与外围区32间的超接口结构观所能承受的崩溃电压会小于主动组件区30内的超接口结构观所能承受的崩溃电压,使半导体组件10的耐压能力受到主动组件区30与外围区32间的超接口结构观的限制,而无法由主动组件区30的晶体管组件来决定。并且,主动组件区30与外围区32间的超接口结构观具有直角结构而容易在转角处累积电荷,并产生高电场,因此也容易造成半导体组件10产生电压崩溃。因此,解决半导体组件的耐压能力受到主动组件区与外围区间的超接口结构的限制,以及超接口结构的直角结构产生高电场的问题,实为一重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体组件,以解决上述公知的半导体组件的问题。为达上述之目的,本专利技术提供一种半导体组件。半导体组件包括一基底、一磊晶层、至少一第一半导体层以及一第二半导体层。基底具有一第一导电类型,并定义有一主动组件区以及围绕主动组件区的一外围区。磊晶层具有第一导电类型,且设在基底上。第一半导体层具有一第二导电类型,且位于外围区内的磊晶层中。第一半导体层具有一圆弧部、 从圆弧部的一端延伸出的一第一条状部以及从圆弧部的另一端延伸出的一第二条状部,其中第一条状部指向主动组件区,且第二条状部垂直第一条状部。第二半导体层具有第二导电类型,且设在主动组件区与第二条状部间的外围区内的磊晶层中。第二半导体层具有一第一侧壁与相对于所述第一侧壁的一第二侧壁,且第一侧壁面对第一半导体层,其中第一侧壁平行于第一半导体层,且所述一侧壁与第一半导体层之间具有一第一间距。本专利技术的半导体组件提供第二 ρ型半导体层的第一侧壁平行于弯曲的第一 P型半导体层,使各P型半导体层的间距彼此相同。从而,位于各P型半导体层之间的N型磊晶层可具有相同宽度,使半导体组件的耐压能力可由主动组件区的超接口结构来决定,而不会受到主动组件区与外围区间的超接口结构的限制,并且可防止直角结构所产生的高电场。附图说明图1为公知的具有超接口结构的半导体组件的剖面示意图。图2为公知的半导体组件的俯视示意图。图3为本专利技术优选实施例的半导体组件的剖面示意图。图4为本专利技术优选实施例的超接口结构的俯视示意图。图5为沿着图4的剖面线AA’的剖面示意图。图6为本专利技术优选实施例的第二 P型半导体层的俯视示意图。其中,附图标记说明如下10 半导体组件 12 基底14 磊晶层16 半导体层18 基体掺杂区 20 柵极结构22 源极金属层 M 漏极金属层26 深沟槽28 超接口结构30 主动组件区 32 外围区34 第一点36 第二点100 半导体组件 102 基底104 超接口结构 106 主动组件区108 外围区108a 转角区110 磊晶层112 半导体层112a第一半导体层112b第二半导体层112c第三半导体层112d第四半导体层112e环状半导体层114基体掺杂区116源极掺杂区118柵极结构118a导电层118b绝缘层120介电层122 晶体管组件124源极金属层126柵极金属层128漏极金属层130 圆弧部132第一条状部134第二条状部136第一方向138第二方向140第一侧壁140a 圆弧面140b第一平坦表面140c第二平坦表面142第二侧壁Cl1第一间距d2第二间距d3第三间距d4第四间距d5第五间距d6第六间距d7第七间距d8第八间距d9第九间距具体实施例方式请参考图3,图3为本专利技术优选实施例的半导体组件的剖面示意图。如图3所示, 本实施例的半导体组件100包括一基底102以及一超接口(superjunction)结构104。基底102具有一第一导电类型,且定义有一主动组件区106以及一围绕主动组件区106的外围区108,其中主动组件区106用于设置具有开关功能的晶体管组件,且外围区108用于设置保护晶体管组件的结构,以避免半导体组件100产生电压崩溃。超接口结构104设在N 型基底102上,且超接口结构104包括具有第一导电类型的一磊晶层110与具有一第二导电类型的多个半导体层112,其中任意两相邻的半导体层112之间设有磊晶层110,使半导体层112与磊晶层110依序交替设置。各半导体层112具有一宽度W1,使位于任意两相邻的半导体层112之间的磊晶层110具有一相同宽度W2。在本实施例中,第一导电类型为N 型,且第二导电类型为P型,但不限于此,本专利技术的第一导电类型与第二导电类型可互换。 并且,本实施例的N型磊晶层110设在N型基底10本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.11.22 TW 0991401771.一种半导体组件,其特征在于,包括一基底,具有一第一导电类型,并定义有一主动组件区以及围绕所述主动组件区的一外围区;一磊晶层,具有所述第一导电类型,且设在所述基底上;至少一第一半导体层,具有一第二导电类型,且位于所述外围区内的磊晶层中,所述第一半导体层具有一圆弧部、从所述圆弧部的一端延伸出的一第一条状部以及从所述圆弧部的另一端延伸出的一第二条状部,其中所述第一条状部指向所述主动组件区,且所述第二条状部垂直于所述第一条状部;以及一第二半导体层,具有第二导电类型,设在所述主动组件区与所述第二条状部之间的所述外围区内的磊晶层中,且所述第二半导体层具有一第一侧壁与相对于所述第一侧壁的一第二侧壁,所述第一侧壁面对所述第一半导体层,其中所述第一侧壁平行于所述第一半导体层,且所述第一侧壁与所述第一半导体层之间具有一第一间距。2.如权利要求1所述的半导体组件,其特征在于,所述至少一第一半导体层包括多个彼此互相平行的第一半导体层,并朝所述外围区的外侧依序排列,且任意两相邻的所述第一半导体层具有一第二间距,等于所述第一间距。3.如权利要求1所述的半导体组件,其特征在于,所述第一侧壁具有一圆弧面,平行于所述圆弧部。4.如权利要求1所述的半导体组件,其特征在于,所述第一侧壁具有一第一平坦表面与垂直于所述第一平坦表面的一第二平坦表面,所述第一平坦表面平行于所述第一条状部,且所述第二平坦表面平行于所述第二条状部。5.如权利要求4所述的半导体组件,其特征在于,还包括至少一第三半导体层,具有所述第二导电类型,设在所述第二半导体层与所述主动组件区之间的所述外围区内的磊晶层中,其中所述第三半导体层平行于所述第二平坦表面与所述第二条状部。6.如权利要求5所述的半导体组件,其特征在于,所述第三半导体层面对所述主动组件区的一侧壁与所述第一条状部面对所述主动组件区的一侧壁位于同一平面上。7.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:林伟捷
申请(专利权)人:大中积体电路股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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