[发明专利]电荷平衡的槽型器件终端结构

说明书

本发明提供一种电荷平衡的槽型器件终端结构，包括有源区末端结构和终端区结构；有源区末端结构包括：第一导电类型衬底，第一导电类型漂移区，第一导电类型源极接触区，第二导电类型阱区，第二导电类型源端接触区，源极金属接触，第一介质氧化层，控制栅多晶硅电极；所述终端区结构包括：第二介质氧化层、第三介质氧化层、第一终端多晶硅电极、第二终端多晶硅电极；有源区深槽末端为弧形，且/或者所述第一道终端深槽靠近有源区一侧与有源区深槽末端正对处为弧形，本发明缓解有源区深槽末端和第一道终端深槽之间的曲率效应，优化电荷平衡，克服了传统结构在该处由于三维耗尽效应而导致的提前击穿问题，提高器件的耐压。

技术领域

本发明属于功率半导体领域，具体涉及一种电荷平衡的槽型器件终端结构。

背景技术

功率半导体器件由于具有输入阻抗高、损耗低、开关速度快、无二次击穿、安全工作区宽等特性，已被广泛应用于消费电子、计算机及外设、网络通信，电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、LED显示屏以及电子照明等多个方面。其中垂直沟道器件由于导通电阻小，版图面积小，引起了众多研究者的关注。通过将器件的沟道和漂移区从横向转移到纵向，使得器件的面积缩小，同时增加器件的沟道密度，从而大大降低芯片的导通电阻，使得其在功率系统中获得了广泛的应用。目前，槽型器件没有考虑有源区深槽末端与终端区深槽的过渡区域存在的三维耗尽问题，没有进行特殊的设计，从而导致器件在该区域提前发生雪崩击穿，这对于槽型器件的版图结构提出了新的挑战。

发明内容

本发明针对背景技术存在的缺陷，考虑了有源区深槽末端与终端区深槽之间的过渡区域存在的三维耗尽问题，提出了一种新型的槽型器件的终端结构。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种电荷平衡的槽型器件终端结构，包括有源区末端结构和终端区结构；

所述有源区末端结构包括：第一导电类型衬底152，第一导电类型漂移区111，第一导电类型源极接触区151，第二导电类型阱区122，第二导电类型源端接触区121，源极金属接触130，第一介质氧化层141，控制栅多晶硅电极131；第一导电类型漂移区111位于第一导电类型衬底152上方，第二导电类型阱区122位于第一导电类型漂移区111上方，第一导电类型源极接触区151位于第二导电类型阱区122上方，源极金属接触130将第二导电类型源端接触区121和第一导电类型源极接触区151短接；由第一介质氧化层141和控制栅多晶硅电极131组成的有源区深槽位于第一导电类型衬底152和第一导电类型漂移区111的两侧，其中第一介质氧化层141包围着控制栅多晶硅电极131；

所述终端区结构包括：第二介质氧化层142、第三介质氧化层143、第一终端多晶硅电极132、第二终端多晶硅电极133；其中第二介质氧化层142和第一终端多晶硅电极132构成第一道终端深槽，第二介质氧化层142包围着第一终端多晶硅电极132；第三介质氧化层143和第二终端多晶硅电极133构成第二道终端深槽，第三介质氧化层143包围着第二终端多晶硅电极133；

所述有源区深槽末端为弧形，且/或者所述第一道终端深槽靠近有源区一侧与有源区深槽末端正对处为弧形。

作为优选方式，第一道终端深槽靠近有源区一侧与源区深槽末端正对处为弧形，有源区深槽末端为矩形。

作为优选方式，第一道终端深槽靠近有源区一侧与源区深槽末端正对处为矩形，有源区深槽末端为弧形。

作为优选方式，所述终端区结构还包括第二导电类型阱区122，第二导电类型阱区122位于第一导电类型漂移区111上方。

作为优选方式，相邻有源区深槽末端的弧形大小一致。

作为优选方式，相邻有源区深槽末端的长度一致。

作为优选方式，所述终端区的终端深槽数量大于2。