一种超结器件终端保护的版图结构制造技术

本发明专利技术提供一种超结器件终端保护的版图结构，所述版图结构包括过渡区及终端区；所述终端区划分为第一侧边区域、第二侧边区域及角部区域；所述第一侧边区域、所述第二侧边区域及所述角部区域均包括交替排布的第一导电类型柱和第二导电类型柱；其中，所述角部区域内的所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱均与所述第二方向呈一定夹角斜向延伸，并且，至少一条所述第二导电类型柱斜向延伸至位于所述过渡区内的第二导电类型基区。本发明专利技术提供的超结器件终端保护的版图结构能够解决现有超结器件，在其终端区的角部区域耗尽层耗尽状态不理想，影响器件的漏源击穿电压的问题。影响器件的漏源击穿电压的问题。影响器件的漏源击穿电压的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超结器件终端保护的版图结构


[0001]本专利技术涉及功率半导体器件领域，特别是涉及一种超结器件终端保护的版图结构。

技术介绍

[0002]常规的功率半导体器件的导通电阻随耐压增长导致功耗急剧增加。以超结(Super
‑
Junction)器件为代表的电荷平衡类器件的出现打破了这一限制，改善了导通电阻和耐压之间的制约关系，可同时实现低通态功耗和高阻断电压，因此迅速在各种高能效场合取得应用，市场前景非常广泛。
[0003]在超结器件中，其采用交替相间的P型柱和N型柱结构替代传统功率器件中单一导电类型材料作为电压维持层，在漂移区中引入了横向电场；且P型柱、N型柱满足电荷平衡条件，在反向偏压下，P型柱和N型柱将完全耗尽，只有外部电压大于内部的横向电场，才能将此区域击穿，所以，这个区域(有源区，并且有源区又分为电荷流动区及位于电荷流动区四周的过渡区)的耐压极高，能够达到提高击穿电压并降低导通电阻的目的。
[0004]目前应用最广泛的超结器件的终端结构是采用和有源区相同的结构，如图1所示，为其中应用最广泛的超结器件(N型沟道器件)的版图结构，可以看出，终端区内也具有多个交替的P型柱和N型柱，并且，与有源区内的P型柱和N型柱的延伸方向相同，都是沿第二方向延伸；但是，如图1所示，位于有源区上侧及下侧的终端区31内的P型柱和N型柱可以视为由有源区内的P型柱和N型柱列向延伸形成，在这些N型柱和P型柱的上端形成有P基区(图中斜线阴影代表P基区，也即P
‑
body)，与之相对比的是，位于有源区左侧及右侧的终端区32内的P型柱和N型柱的上端未形成有P基区，因此位于有源区左侧及右侧的终端区32未有P型基区的保护，使得终端区32与终端区31的场电压零点不一致，耗尽层耗尽状态不理想，易发生提前击穿，影响器件的漏源击穿电压(BVdss耐压)。
[0005]对于改进型的超结器件终端的版图结构，如图2所示，位于有源区左侧及右侧的终端区22内的P型柱和N型柱的延伸方向沿第一方向延伸，第一方向延伸的N型柱及P型柱延伸至有源区内，受到P型基区的保护，使得位于有源区左侧及右侧的终端区22与位于有源区上侧及下侧的终端区21的场电压零点一致；但是，对于位于拐角处的终端区23，其内部的N型柱及P型柱由于无法延伸至有源区内，还是存在场电压零点不一致，易发生提前击穿，影响器件的击穿电压的问题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种超结器件终端保护的版图结构，用于解决现有超结器件，在其终端区的角部区域耗尽层耗尽状态不理想，影响器件的漏源击穿电压的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种超结器件终端保护的版图结构，所述版图结构包括过渡区及终端区，所述终端区设置于所述过渡区的外周；
[0008]所述终端区划分为第一侧边区域、第二侧边区域及角部区域，所述第一侧边区域沿第一方向设置，所述第二侧边区域沿第二方向设置，所述第一方向和所述第二方向是互为垂直的两个方向，所述角部区域位于相邻所述第一侧边区域和所述第二侧边区域的交汇处；
[0009]所述第一侧边区域、所述第二侧边区域及所述角部区域均包括交替排布的第一导电类型柱和第二导电类型柱；其中，所述角部区域内的所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱均与所述第二方向呈一定夹角斜向延伸，并且，至少一条所述第二导电类型柱斜向延伸至位于所述过渡区内的第二导电类型基区。
[0010]可选地，所述角部区域内的所有柱中存在一长度最大的柱，其他柱分布于所述长度最大的柱的两侧，并且长度沿远离所述长度最大的柱的方向逐渐减小。
[0011]可选地，所述长度最大的柱为所述第二导电类型柱，所述角部区域内有(2N
‑
1)条所述第二导电类型柱斜向延伸至所述过渡区内的第二导电类型基区，其中，N为正整数。
[0012]可选地，所述角部区域内的所有柱均与所述第二方向呈45
°
夹角。
[0013]可选地，所述第一侧边区域、所述第二侧边区域及所述角部区域中的所述第一导电类型柱的宽度均相同，所述第一侧边区域、所述第二侧边区域及所述角部区域中的所述第二导电类型柱的宽度均相同。
[0014]可选地，所述第一侧边区域内的所述第一导电类型柱及所述第二导电类型柱沿第二方向延伸至位于所述过渡区内的第二导电类型基区；所述第二侧边区域内的所述第一导电类型柱及所述第二导电类型柱沿第一方向延伸至位于所述过渡区内的第二导电类型基区。
[0015]可选地，所述过渡区内的第一导电类型柱及第二导电类型柱交替排布，且所述第一导电类型柱及所述第二导电类型柱上方形成有所述第二导电类型基区。
[0016]可选地，所述版图结构还包括电荷流动区，所述过渡区位于所述电荷流动区与所述终端区之间，所述电荷流动区内的第一导电类型柱及第二导电类型柱交替排布，且所述第二导电类型柱上方形成有所述第二导电类型基区。
[0017]可选地，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0018]可选地，所述版图结构还包括截止环，所述截止环位于所述终端区的外周。
[0019]如上所述，本专利技术的超结器件终端保护的版图结构，角部区域至少存在一条第二导电类型柱直接斜向延伸至过渡区内，也即直接连接到过渡区内的第二导电类型基区，能够确保角部区域的场电压零点与第一侧边区域的场电压零点及第二侧边区域的场电压零点一致，使得角部区域不会提前击穿，提高了器件的击穿电压。
附图说明
[0020]图1显示为
技术介绍
中所述终端区内的P型柱及N型柱全部沿第二方向延伸的超结器件终端保护的版图结构。
[0021]图2显示为
技术介绍
中所述位于有源区左侧及右侧的终端区内的P型柱及N型柱沿第一方向延伸的超结器件终端保护的版图结构。
[0022]图3显示为专利技术所述超结器件终端保护的版图结构。
[0023]图4显示为专利技术所述超结器件终端保护的版图结构的四分之一等份。
[0024]图5显示为专利技术所述角部区域的立体结构示意图。
[0025]组件标号说明
[0026]10
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超结器件终端保护的版图结构
[0027]C
‑
C
’
，D
‑
D
’ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
超结器件终端保护的版图结构的两条中心轴线
[0028]100
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超结器件终端保护的版图结构的四分之一等份
[0029]110
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电荷流动区
[0030]120
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过渡区
[0031]130
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终端区
[0032]131
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超结器件终端保护的版图结构，其特征在于，所述版图结构包括过渡区及终端区，所述终端区设置于所述过渡区的外周；所述终端区划分为第一侧边区域、第二侧边区域及角部区域，所述第一侧边区域沿第一方向设置，所述第二侧边区域沿第二方向设置，所述第一方向和所述第二方向是互为垂直的两个方向，所述角部区域位于相邻所述第一侧边区域和所述第二侧边区域的交汇处；所述第一侧边区域、所述第二侧边区域及所述角部区域均包括交替排布的第一导电类型柱和第二导电类型柱；其中，所述角部区域内的所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱均与所述第一方向呈一定夹角斜向延伸，并且，至少一条所述第二导电类型柱斜向延伸至位于所述过渡区内的第二导电类型基区。2.根据权利要求1所述的超结器件终端保护的版图结构，其特征在于，所述角部区域内的所有柱中存在一长度最大的柱，其他柱分布于所述长度最大的柱的两侧，并且长度沿远离所述长度最大的柱的方向逐渐减小。3.根据权利要求2所述的超结器件终端保护的版图结构，其特征在于，所述长度最大的柱为所述第二导电类型柱，所述角部区域内有(2N
‑
1)条所述第二导电类型柱斜向延伸至所述过渡区内的第二导电类型基区，其中，N为正整数。4.根据权利要求1所述的超结器件终端保护的版图结构，其特征在于，所述角部区域内的所有柱均与所述第一方向呈45
°
夹角。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴展，栗终盛，罗杰馨，徐大朋，
申请(专利权)人：上海功成半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：