The invention belongs to the field of manufacturing technology of semiconductor devices, and relates to a superjunction terminal structure with multiple epitaxies, including a first conductive type epitaxy layer. In the terminal area, a number of second conductive type circular areas are arranged regularly in the first conductive type epitaxy layer, and the adjacent second conductive type circular areas can be adjacent or separated, and the adjacent second conductive type circular areas can be adjacent to each other. There is a first conductive type zone in the region; several second conductive type trap zones are set on the surface near the active area in the terminal area; the second conductive type circular zone (or ellipse) is set in the epitaxial layer of the terminal area, and the second conductive type circular zone is adjacent to or separated, and several second conductive type circular zones are set on the surface near the active area to prevent breakdown. It makes the transverse voltage withstanding device more efficient and exhausted, and then reduces the terminal area, makes the whole chip area smaller, reduces the production cost, and improves the performance-price ratio of the chip.
【技术实现步骤摘要】
一种多次外延的超结终端结构及其制作方法
本专利技术涉及一种半导体器件的终端结构及其制作方法,具体是一种多次外延的超结终端结构及其制作方法,属于半导体器件的制造
技术介绍
传统功率MOSFET器件的导通电阻主要由漂移区的长度和掺杂浓度决定,漂移区的长度越小,导通电阻越小,漂移区的掺杂浓度越高,导通电阻越小。然而这两方面的改变会导致器件的击穿电压降低,因此导通电阻和击穿电压是矛盾关系或者折中关系,即导通电阻的降低受击穿电压的限制。超结结构的出现打破了这种限制。超结结构是由交替排列的P型硅柱和N型硅柱代替N型漂移区,器件的耐压主要由硅柱的长度决定,硅柱的长度越大,击穿电压越高。在保证P型硅柱和N型硅的电荷总量相等的前提下,通过减小硅柱的宽度,同时增加硅柱的掺杂浓度,可以减小器件的导通电阻而不会影响器件的击穿电压。因此硅柱的长度和宽度之比越大,器件的性能越好。目前,一种常见的制备超结结构的方法是多次外延加光刻加注入技术,即先在N+型衬底材料上做一次N型外延,然后光刻P型硅柱区域并进行P型离子注入,接下来进行第二次N型外延,再次光刻P型硅柱区域并进行P型离子注入,根据器件击穿电压需求重复以上工序第三次、第四次甚至更多,但是,这种结构的终端区所占的面积偏大,且多次外延多次光刻多次注入的生产成本偏高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种多次外延的超结终端结构及其制作方法,通过在终端区的外延层内设置若干个均匀规则分布呈环形的P型圆形区(或椭圆),且P型圆形区相邻接或分离,同时在靠近有源区的表面设置若干个用于防止击穿的P型阱区,使得器件 ...
【技术保护点】
1.一种多次外延的超结终端结构,包括漏极金属(1)、位于漏极金属(1)上的第一导电类型衬底(2)及位于第一导电类型衬底(2)上的第一导电类型外延层(3),在器件中心区设有有源区(001),在所述有源区(001)外围设有终端区(002);其特征在于,在所述终端区(002)内,所述第一导电类型外延层(3)内设有若干个规则排布呈环形的第二导电类型圆形区(6),且相邻的第二导电类型圆形区(6)可邻接或分离,在相邻的第二导电类型圆形区(6)之间设有第一导电类型区(7);在终端区(002)靠近有源区(001)的表面设置有若干个第二导电类型阱区(11)。
【技术特征摘要】
1.一种多次外延的超结终端结构,包括漏极金属(1)、位于漏极金属(1)上的第一导电类型衬底(2)及位于第一导电类型衬底(2)上的第一导电类型外延层(3),在器件中心区设有有源区(001),在所述有源区(001)外围设有终端区(002);其特征在于,在所述终端区(002)内,所述第一导电类型外延层(3)内设有若干个规则排布呈环形的第二导电类型圆形区(6),且相邻的第二导电类型圆形区(6)可邻接或分离,在相邻的第二导电类型圆形区(6)之间设有第一导电类型区(7);在终端区(002)靠近有源区(001)的表面设置有若干个第二导电类型阱区(11)。2.根据权利要求1所述的一种多次外延的超结终端结构,其特征在于,在终端区(002)内,在靠近有源区(001)的第一导电类型外延层(3)表面设有场氧层(16),在所述场氧层(16)的上方设有栅极总线多晶硅(15),在栅极总线多晶硅(15)的上方及终端区(002)的表面均覆盖有绝缘介质层(14)。3.根据权利要求1所述的一种多次外延的超结终端结构,其特征在于,在有源区(001)内,所述第一导电类型外延层(3)内设有均匀分布的第二导电类型柱(4),在相邻的第二导电类型柱(4)之间设有第一导电类型柱(5),在所述的第二导电类型柱(4)的顶部设有第二导电类型体区(8),在所述的第二导电类型体区(8)的表面设有第一导电类型源区(9)与第二导电类型源区(10),在第一导电类型柱(5)的上方设有栅氧层(13),在所述栅氧层(13)上方设有栅极多晶硅(12),在所述栅极多晶硅(12)以及第二导电类型体区(8)的上方设有绝缘介质层(14),源极金属(17)覆盖在所述有源区(001)的表面,并有一部分延伸进入终端区(002),所述源极金属(17)通过通孔与第一导电类型源区(9)、第二导电类型源区(10)欧姆接触。4.根据权利要求3所述的一种多次外延的超结终端结构,其特征在于,在终端区(002)靠近有源区(001)的表面可设置有一个通孔,所述源极金属(17)通过通孔可与最靠近有源区(001)的第二导电类型阱区(11)电连接,或也可以不设置通孔。5.一种多次外延的超结终端结构的制作方法,其特征是,包括如下步骤第一步:选取第一导电类型硅衬底,作为第一导电类型衬底(2),采用外延工艺,在第一导电类型衬底(2)上表面生长一层第一第一导电类型外延层;第二步:在第一第一导电类型外延层的表面选择性注入第二导电类型杂质,然后再普遍注入第一导电类型杂质;第三步:在第一第一导电类型外延层上继续生长一层第二第一导电类型外延层,在第二第一导电类型外延层表面继续选择性注入第二导电类型杂质,再普遍注入第一导电类型杂质;第四步:重复第三步若干次,最后再生长一层顶层第一导电类型外延层...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱袁正,周锦程,李宗清,
申请(专利权)人:无锡新洁能股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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