一種超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及一種超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法，其版圖結(jié)構(gòu)包括有源區(qū)及位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)，且位于所述有源區(qū)相對兩側(cè)的終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布，以使位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)的耗盡方式相同。本發(fā)明使用全新的終端結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)超結(jié)器件的終端設(shè)計，使得終端結(jié)構(gòu)四邊完全對稱，耗盡方式完全一致，提高了器件工作穩(wěn)定性；同時簡化了工藝流程。
【專利說明】
一種超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及一種超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]功率半導(dǎo)體器件具有開關(guān)速度快、損耗小、輸入阻抗高、驅(qū)動功率小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于包括計算機(jī)領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域、消費(fèi)電子領(lǐng)域、工業(yè)控制領(lǐng)域等幾乎所有領(lǐng)域的電子制造業(yè)。
[0003]但常規(guī)功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通電阻隨耐壓增長導(dǎo)致功耗急劇增加。以超結(jié)(Super-Junct1n)功率器件為代表的電荷平衡類器件的出現(xiàn)打破了這一限制，改善了導(dǎo)通電阻和耐壓之間的制約關(guān)系，可同時實(shí)現(xiàn)低通態(tài)功耗和高阻斷電壓，因此迅速在各種高能效場合取得應(yīng)用，市場前景非常廣泛。
[0004]傳統(tǒng)超結(jié)器件在版圖設(shè)計時，如圖1所示，其終端使用完全一致排列的P-N結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)從版圖設(shè)計上更為簡單，同時擁有更低的摻雜濃度，使得次終端結(jié)構(gòu)擁有更高的擊穿電壓。然而此結(jié)構(gòu)也存在一些問題:終端和元胞區(qū)使用不同濃度的P柱/N柱(P型摻雜區(qū)/N型摻雜區(qū))使得工藝復(fù)雜;使用此結(jié)構(gòu)只能使得一側(cè)終端得到改善卻無法改進(jìn)另外兩側(cè)的終端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型的超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法，采用四邊完全對稱的終端結(jié)構(gòu)，耗盡方式完全一致，提高器件工作穩(wěn)定性;且工藝上不再需要不同的P柱尺寸和濃度，工藝難度降低。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的主要技術(shù)方案為:
[0007]提供一種超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括有源區(qū)及位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)，且位于所述有源區(qū)相對兩側(cè)的終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布，以使位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)的耗盡方式相同。
[0008]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述終端區(qū)包括第一終端區(qū)、第二終端區(qū)、第三終端區(qū)和第四終端區(qū)；所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)分別位于所述有源區(qū)相對的兩側(cè)且以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布，所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)分別位于所述有源區(qū)另外相對的兩側(cè)且以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布；
[0009]其中，所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)均可由位于所述有源區(qū)任意一側(cè)的所述終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)以所述有源區(qū)為中心旋轉(zhuǎn)形成。
[0010]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)均包括若干平行排列且相鄰接觸設(shè)置的元胞。
[0011]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述元胞為條形元胞，所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向垂直于所述有源區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向；所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向和所述有源區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向相同。
[0012]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述有源區(qū)中的所述條形元胞沿其長度方向分別延伸至位于所述有源區(qū)相對的兩側(cè)的所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中，以分別作為所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞。
[0013]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)分別與所述有源區(qū)接觸;所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞與所述有源區(qū)中的邊緣處的所述條形元胞之間存在一間距d，所述d大于O。
[0014]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，每個所述條形元胞均包括長度和寬度分別相同且接觸設(shè)置的一 P柱和一 N柱;并且
[0015]在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱與所述N柱交替設(shè)置。
[0016]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，在所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的長度均相同；并且
[0017]在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的寬度均相同。
[0018]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述間距d小于所述P柱的寬度。
[0019]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的密度均相同。
[0020]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，臨近所述有源區(qū)的所述條形元胞中設(shè)置有注入?yún)^(qū)，以將各所述終端區(qū)與所述有源區(qū)電學(xué)連接。
[0021]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述注入?yún)^(qū)為離子注入?yún)^(qū)。
[0022]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述有源區(qū)的P柱表面設(shè)置有連接孔，所述連接孔延伸至所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)內(nèi)的所述注入?yún)^(qū)的P柱表面，以與設(shè)置于所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)內(nèi)的P柱表面的金屬層連接。
[0023]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)的注入?yún)^(qū)中設(shè)置有連接孔，以與設(shè)置于所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的P柱表面的金屬層連接。
[0024]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述功率器件還包括角落區(qū)，設(shè)置于被所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)限定的四個角落，且每個所述角落區(qū)均與兩個所述終端區(qū)接觸。
[0025]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述角落區(qū)的P柱密度與各所述終端區(qū)以及所述有源區(qū)的P柱密度相同。
[0026]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述角落區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致。
[0027]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述角落區(qū)中的條形元胞的延伸方向所在平面垂直于所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向所在平面。
[0028]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述角落區(qū)包括接觸設(shè)置的第一元胞區(qū)和第二元胞區(qū);所述第一元胞區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致，所述第二元胞區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致。
[0029]優(yōu)選的，上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)中，所述角落區(qū)臨近所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的注入?yún)^(qū)的元胞區(qū)域中，設(shè)置有角落注入?yún)^(qū)，所述角落注入?yún)^(qū)與所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的注入?yún)^(qū)相連接以形成圍繞所述有源區(qū)的環(huán)形注入?yún)^(qū)。
[0030]本發(fā)明還提供一種超結(jié)功率器件，其特征在于，包括采用如上述任意一項所述超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備的器件結(jié)構(gòu)。
[0031]本發(fā)明還提供一種超結(jié)功率器件的制備方法，其特征在于，于一基底上采用如上述任意一項所述超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備所述超結(jié)功率器件。
[0032]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:本發(fā)明使用全新的終端結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)超結(jié)器件的終端設(shè)計，使得終端結(jié)構(gòu)四邊完全對稱，耗盡方式完全一致，提高了器件工作的穩(wěn)定性；同時工藝上也不需要不同的P柱/N柱尺寸和濃度，工藝難度降低。
【附圖說明】
[0033]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。
[0034]圖1為傳統(tǒng)超結(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035]圖2?圖10為本發(fā)明實(shí)施例中超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。當(dāng)然除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0037]參考圖1，在傳統(tǒng)的超結(jié)(Super-Junct1n，簡稱為SJ)設(shè)計中，終端區(qū)域結(jié)構(gòu)存在非對稱設(shè)計，即左側(cè)終端結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)SJ終端結(jié)構(gòu)，下側(cè)終端結(jié)構(gòu)為改進(jìn)終端。然而改進(jìn)終端只改進(jìn)了器件版圖兩側(cè)邊，但另外兩側(cè)邊仍然使用傳統(tǒng)終端結(jié)構(gòu)使得版圖中這些終端相對于另外兩側(cè)終端更弱(圖中所示weak point區(qū)域)，造成器件工作穩(wěn)定性差。
[0038]因此，本發(fā)明對此作了改進(jìn)，完全拋棄傳統(tǒng)SJ終端結(jié)構(gòu)，使得器件在終端結(jié)構(gòu)對稱，耐壓均勻，性能得到改善。
[0039]下面結(jié)合具體的實(shí)施例以及附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的具有終端結(jié)構(gòu)的功率器件。
[0040]實(shí)施例一:
[0041]如圖2所示，為本實(shí)施例的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，該超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)包括有源區(qū)I以及圍繞有源區(qū)I的四周設(shè)置的終端區(qū)(包括設(shè)置在有源區(qū)I上側(cè)的上側(cè)終端區(qū)2、設(shè)置在有源區(qū)I下側(cè)的下側(cè)終端區(qū)22、設(shè)置在有源區(qū)I左側(cè)的左側(cè)終端區(qū)33以及設(shè)置在有源區(qū)I右側(cè)的右側(cè)終端區(qū)3;需要注意的是，本實(shí)施例中的上側(cè)終端區(qū)、下側(cè)終端區(qū)、左側(cè)終端區(qū)、右側(cè)終端區(qū)僅僅代表直觀地表現(xiàn)于版圖結(jié)構(gòu)中的圍繞有源區(qū)設(shè)置的上、下、左、右四側(cè)的終端區(qū)，用來區(qū)分四側(cè)方位以方便闡述，而在其他實(shí)施例中，也可將四個終端區(qū)稱之為第一至第四終端區(qū))，四側(cè)終端區(qū)的器件結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸及分布情況均相同(即以有源區(qū)I為軸位于其相對兩側(cè)的終端區(qū)中的器件結(jié)構(gòu)呈鏡像對稱分布，且任意一側(cè)終端區(qū)均可由其余任意一個終端區(qū)以有源區(qū)I為中心旋轉(zhuǎn)形成)。在本實(shí)施例中，因?yàn)樗膫?cè)終端區(qū)中，下側(cè)終端區(qū)22和上側(cè)終端區(qū)2的結(jié)構(gòu)完全一致且關(guān)于有源區(qū)I鏡像對稱設(shè)置，左側(cè)終端區(qū)33和右側(cè)終端區(qū)3的結(jié)構(gòu)完全一致且關(guān)于有源區(qū)I鏡像對稱設(shè)置，因此為方便展示，后續(xù)的附圖中僅詳細(xì)標(biāo)示上側(cè)終端區(qū)2以及右側(cè)終端區(qū)3。
[0042]參照圖3，在有源區(qū)I中，包括若干平行排列且相鄰接觸設(shè)置的元胞(例如圖中標(biāo)示的L0)，每個元胞由尺寸相同且平行接觸設(shè)置的P柱(PO)和N柱(NO)組成。作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，此處元胞均為條形元胞，且每個元胞中P柱與N柱之間的長度及寬度等尺寸均可相同。需要說明的是，在一些變化實(shí)施例中，其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的元胞設(shè)計也同樣適用于本發(fā)明的功率器件。
[0043]參見圖3所示，位于有源區(qū)I的上側(cè)的終端區(qū)為上側(cè)終端區(qū)2，包括若干平行排列且相鄰接觸設(shè)置的元胞(例如圖中標(biāo)示的TL0)，每個元胞也由尺寸相同且平行接觸設(shè)置的P柱(TPO)和N柱(TNO)組成，且上側(cè)終端區(qū)2的元胞的延伸方向垂直于有源區(qū)I的元胞的延伸方向。需要注意的是，上側(cè)終端區(qū)2的元胞與有源區(qū)I的邊緣元胞并不接觸，其之間存在一間距NI，該間距NI小于P柱/N柱的寬度NO(本實(shí)施例中NO既可用于指代一 N柱，也可用于指代N柱的寬度)。
[0044]下側(cè)終端區(qū)22位于有源區(qū)I的下側(cè)，其結(jié)構(gòu)與上側(cè)終端區(qū)2的結(jié)構(gòu)完全一致沒有差另Ij(下側(cè)終端區(qū)22和上側(cè)終端區(qū)2以有源區(qū)I為鏡像對稱設(shè)置)，因此不再贅述。
[0045]在有源區(qū)I的右側(cè)為右側(cè)終端區(qū)3，包括若干平行排列且相鄰接觸設(shè)置的元胞，且如圖3所示，該右側(cè)終端區(qū)3的元胞是由有源區(qū)I的元胞向右延伸形成。左側(cè)終端區(qū)33位于有源區(qū)I的左側(cè)，其結(jié)構(gòu)與右側(cè)終端區(qū)3的結(jié)構(gòu)完全一致沒有差別(左側(cè)終端區(qū)33與右側(cè)終端區(qū)3以有源區(qū)I為鏡像對稱設(shè)置)，因此不再贅述。
[0046]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，此處上側(cè)/下側(cè)/左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)的元胞的結(jié)構(gòu)均一致，僅存在P柱和N柱延伸方向的差異，也即四側(cè)終端區(qū)中元胞的尺寸(圖中直觀表現(xiàn)為長度和寬度)及P柱/N柱密度均相同，每個元胞中的P柱和N柱的尺寸也相同。且更進(jìn)一步的，四側(cè)終端區(qū)的元胞尺寸及P柱/N柱密度與有源區(qū)I的元胞尺寸及P柱/N柱密度也相同。用公式直觀表述為:L0 = TL0，N0 = P0 = TN0 = TP0，L1 = L2。其中，LO代表有源區(qū)I中單個元胞的寬度，因左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)的元胞由有源區(qū)I的元胞向左/向右延伸形成，因此LO也可代表左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)中單個元胞的寬度;TLO代表上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)2中單個元胞的寬度;NO代表組成元胞LO的N柱的寬度，也即有源區(qū)I和左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)中的每個N柱的寬度;PO代表組成元胞LO的P柱的寬度，也即有源區(qū)I和左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)中的每個P柱的寬度;TNO代表組成元胞TLO的N柱的寬度，也即上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)中的每個N柱的寬度;TPO代表組成元胞TLO的P柱的寬度，也即上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)中的每個P柱的寬度;LI代表上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)中的每個N柱/P柱的長度;L2代表左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)中的每個N柱/P柱的長度。
[0047]在各個終端區(qū)與有源區(qū)I的連接處，使用離子注入以使終端區(qū)和有源區(qū)I實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接。具體的，上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)臨近有源區(qū)I的部分元胞區(qū)上設(shè)置有注入?yún)^(qū)20，左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)與有源區(qū)I接觸的部分元胞區(qū)上設(shè)置有注入?yún)^(qū)30。注入?yún)^(qū)20和30使得所有終端區(qū)保持在同一個電位，同時注入?yún)^(qū)20和30位置的硅表面(超結(jié)結(jié)構(gòu)的P柱和N形成于一硅界面上)承受更高的耐壓，因此注入?yún)^(qū)20和30也作為保護(hù)層保護(hù)器件表面不發(fā)生提前擊穿。
[0048]進(jìn)一步的，注入?yún)^(qū)20和30與P柱的重疊處通過連接孔(CNT)同設(shè)置于終端區(qū)的P柱表面的金屬層連接。其中，左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)的CNT31由設(shè)置于有源區(qū)I的P柱表面的CNTl I延長至注入?yún)^(qū)30形成，以與設(shè)置于左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)的P柱表面的金屬層連接。沿圖3中虛線Kl的剖面圖圖4展示出注入?yún)^(qū)30上CNT31同表面金屬32的連接情況。上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)的CNT21單獨(dú)開孔形成在注入?yún)^(qū)20中，以與設(shè)置于上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)的P柱表面的金屬層連接。沿圖3中虛線K2的剖面圖圖5展示出注入?yún)^(qū)20上CNT21同表面金屬22的連接情況。
[0049]其中，上述版圖結(jié)構(gòu)中交替分布的P柱和N柱組成該超結(jié)功率器件的超結(jié)結(jié)構(gòu)(Super-Junct1n)。
[0050]實(shí)施例二:
[0051]本實(shí)施例的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中的版圖結(jié)構(gòu)大體一致，其區(qū)別之處在于:
[0052]在終端區(qū)與有源區(qū)I的連接處采用多區(qū)域注入方式，在終端區(qū)中形成多個注入?yún)^(qū)。如圖6所示，上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)上不僅包括注入?yún)^(qū)20，還包括多個子注入?yún)^(qū)200、201...左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)上不僅包括注入?yún)^(qū)30，還包括多個子注入?yún)^(qū)300、301...在注入?yún)^(qū)20和注入?yún)^(qū)30上同樣設(shè)置有CNT使得終端區(qū)與有源區(qū)I實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接。注入?yún)^(qū)20寬度為P1，注入?yún)^(qū)200寬度為P2，與注入?yún)^(qū)20的間距為D2。這些注入?yún)^(qū)起著限制表面電場的作用，共同保護(hù)著終端表面。
[0053]本實(shí)施例的具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的功率器件的部分立體結(jié)構(gòu)如圖7所示，當(dāng)器件反偏時，終端在縱向的耐壓原理同有源區(qū)一致無太大區(qū)別，但是在橫向時，由于柱(Pillar)的延伸直接將零點(diǎn)位伸至終端最邊緣，所以耐用是從終端邊緣開始，再逐步延伸至有源區(qū)邊緣。其在橫向也滿足電荷平衡，因此不會出現(xiàn)過高的峰值電場而造成提前擊穿。但是由于si/si02界面處表面態(tài)以及電荷作用使得此處的臨界擊穿電場過低，所以需要引入注入?yún)^(qū)的保護(hù)。離子注入使得終端零點(diǎn)位位于一致區(qū)域，耗盡從同一位置發(fā)生，同時離子注入保護(hù)器件表面，使得表面不會出現(xiàn)提前擊穿。
[0054]參照圖2，本發(fā)明的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)還包括四個角落區(qū)(均標(biāo)示為4)，設(shè)置于被上側(cè)/下側(cè)/左側(cè)/右側(cè)四側(cè)終端區(qū)限定的四個角落。因四個角落區(qū)的結(jié)構(gòu)相對一致，僅存在相對于有源區(qū)I的元胞延伸方向差異，因此此處僅描述其中一個角落區(qū)4，但這并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0055]參照圖8?圖10，為本實(shí)施例的角落區(qū)4的三種結(jié)構(gòu)。其中，圖8所示的角落區(qū)4的元胞排列方式與上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)一致。圖9所示的角落區(qū)4的元胞延伸方向所在平面與有源區(qū)I及上側(cè)/下側(cè)/左側(cè)/右側(cè)四側(cè)終端區(qū)的元胞延伸方向所在平面垂直。圖10所示的角落區(qū)4包括接觸的第一元胞區(qū)41和第二元胞區(qū)42;第一元胞區(qū)41的元胞排列方式與上側(cè)/下側(cè)終端區(qū)一致，第二元胞區(qū)42的元胞排列方式與左側(cè)/右側(cè)終端區(qū)一致。
[0056]繼續(xù)參照圖8?圖1O，角落區(qū)4還包括若干注入?yún)^(qū)(40、400、401…)，與終端區(qū)上的注入?yún)^(qū)相連接以形成圍繞有源區(qū)I的若干圈完整的注入?yún)^(qū)。
[0057]其中，為保證電荷平衡，角落區(qū)4的P柱/N柱密度與四側(cè)終端區(qū)以及有源區(qū)的P柱/N柱密度一致。
[0058]本發(fā)明的超結(jié)功率器件包括采用如上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備的器件結(jié)構(gòu);本發(fā)明的超結(jié)功率器件的制備方法主要包括于一基底上采用如上述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備該超結(jié)功率器件的方法，因上文中已詳細(xì)闡述超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，因此此處不再贅述。
[0059]綜上所述，本發(fā)明提出一種超結(jié)功率器件及其版圖結(jié)構(gòu)、制備方法，使用全新的終端結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)超結(jié)器件的終端設(shè)計，使得終端結(jié)構(gòu)四邊完全對稱，耐壓均勻，耗盡方式完全一致，提高了器件工作穩(wěn)定性；同時工藝上也不需要不同的P柱/N柱尺寸和摻雜濃度，工藝難度降低。
[0060]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括有源區(qū)及位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)，且位于所述有源區(qū)相對兩側(cè)的終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布，以使位于所述有源區(qū)四周的終端區(qū)的耗盡方式相同。2.如權(quán)利要求1所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述終端區(qū)包括第一終端區(qū)、第二終端區(qū)、第三終端區(qū)和第四終端區(qū);所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)分別位于所述有源區(qū)相對的兩側(cè)且以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布，所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)分別位于所述有源區(qū)另外相對的兩側(cè)且以所述有源區(qū)為對稱軸呈鏡像對稱分布； 其中，所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)均可由位于所述有源區(qū)任意一側(cè)的所述終端區(qū)中的圖形結(jié)構(gòu)以所述有源區(qū)為中心旋轉(zhuǎn)形成。3.如權(quán)利要求2所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)均包括若干平行排列且相鄰接觸設(shè)置的元胞。4.如權(quán)利要求3所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述元胞為條形元胞，所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向垂直于所述有源區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向；所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向和所述有源區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向相同。5.如權(quán)利要求4所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源區(qū)中的所述條形元胞沿其長度方向分別延伸至位于所述有源區(qū)相對的兩側(cè)的所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中，以分別作為所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞。6.如權(quán)利要求4所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三終端區(qū)和所述第四終端區(qū)分別與所述有源區(qū)接觸;所述第一終端區(qū)和所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞與所述有源區(qū)中的邊緣處的所述條形元胞之間存在一間距d，所述d大于O。7.如權(quán)利要求6所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個所述條形元胞均包括長度和寬度分別相同且接觸設(shè)置的一 P柱和一 N柱;并且 在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱與所述N柱交替設(shè)置。8.如權(quán)利要求7所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的長度均相同；并且 在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的寬度均相同。9.如權(quán)利要求8所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述間距d小于所述P柱的寬度。10.如權(quán)利要求7所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，所述P柱和所述N柱的密度均相同。11.如權(quán)利要求7所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中，臨近所述有源區(qū)的所述條形元胞中設(shè)置有注入?yún)^(qū)，以將各所述終端區(qū)與所述有源區(qū)電學(xué)連接。12.如權(quán)利要求11所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述注入?yún)^(qū)為離子注入?yún)^(qū)。13.如權(quán)利要求11所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源區(qū)的P柱表面設(shè)置有連接孔，所述連接孔延伸至所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)內(nèi)的所述注入?yún)^(qū)的P柱表面，以與設(shè)置于所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)內(nèi)的P柱表面的金屬層連接。14.如權(quán)利要求11所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)的注入?yún)^(qū)中設(shè)置有連接孔，以與設(shè)置于所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的P柱表面的金屬層連接。15.如權(quán)利要求11所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述功率器件還包括角落區(qū)，設(shè)置于被所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)限定的四個角落，且每個所述角落區(qū)均與兩個所述終端區(qū)接觸。16.如權(quán)利要求15所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述角落區(qū)的P柱密度與各所述終端區(qū)以及所述有源區(qū)的P柱密度相同。17.如權(quán)利要求15所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述角落區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致。18.如權(quán)利要求15所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述角落區(qū)中的條形元胞的延伸方向所在平面垂直于所述有源區(qū)、所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的延伸方向所在平面。19.如權(quán)利要求15所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述角落區(qū)包括接觸設(shè)置的第一元胞區(qū)和第二元胞區(qū);所述第一元胞區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第一終端區(qū)以及所述第二終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致，所述第二元胞區(qū)中的條形元胞的排列方式與所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的所述條形元胞的排列方式一致。20.如權(quán)利要求15所述的超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述角落區(qū)臨近所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的注入?yún)^(qū)的元胞區(qū)域中，設(shè)置有角落注入?yún)^(qū)，所述角落注入?yún)^(qū)與所述第一終端區(qū)、所述第二終端區(qū)、所述第三終端區(qū)以及所述第四終端區(qū)中的注入?yún)^(qū)相連接以形成圍繞所述有源區(qū)的環(huán)形注入?yún)^(qū)。21.—種超結(jié)功率器件，其特征在于，包括采用如權(quán)利要求1?20中任意一項所述超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備的器件結(jié)構(gòu)。22.—種超結(jié)功率器件的制備方法，其特征在于，于一基底上采用如權(quán)利要求1?20中任意一項所述超結(jié)功率器件的版圖結(jié)構(gòu)制備所述超結(jié)功率器件。
【文檔編號】H01L29/06GK105845715SQ201610281159
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】馬榮耀
【申請人】中航（重慶）微電子有限公司