一种深槽型超级结终端保护结构的制作方法

文档序号:7168326阅读:263来源:国知局
专利名称:一种深槽型超级结终端保护结构的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域,特别是涉及一种深槽型超级结终端保护结构。本发明还涉及一种深槽型超级结终端保护结构的制造方法。
背景技术
超级结MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)因其具有超级结结构,即在半导体衬底上具有交替排列的P型和N型硅外延柱层,使得该器件在截止状态下P型区和N型区的PN结产生耗尽层,从而提高器件的耐压。在超级结半导体器件的设计过程中,除了需要元胞区有足够高的耐压外,其终端区域结构的设计也对超级结耐压高低起到关键作用。通常的终端区域结构被设计成多个浮空的沟槽,沟槽填入P型多晶硅,通过这些P型多晶硅与N型外延层耗尽来减小横向电场,保护元胞区域不被横向电场击穿。深沟槽超级结产品是利用刻蚀深沟槽然后在深沟槽内用填充工艺(如EPI工艺)填入与衬底相反型的参杂硅来实现。对于产品的的终端保护环经常会使用间隔距离不等的沟槽环来形成终端保护结构。在设计中对于最外圈的沟槽环是宽度最窄的环。而在实际产品加工中,窄环的填充(比如EPI填充工艺)是最困难的,特别是在倒角(转角)的地方,会出现直边位置填充完全而在倒角(转角)位置出现填充的问题(如图1所示,比如出现空洞),倒角(转角)处的深槽的填充如果不是非常充分(如存在空洞),会导致超级结产品的终端保护不够,降低产品的击穿电压和可靠性。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种深槽型超级结终端保护结构在不会影响沟槽之间耗尽的情况下,能使沟槽环填充更加充分,能避免沟槽环倒角(转角)位置产生部分填充的情况,提高产品的性能和可靠性。本发明的超级结终端保护结构,包括在衬底上刻蚀有多条宽窄不同,彼此间隔距离不同的沟槽环,芯片内部沟槽环内刻蚀有多条宽度相同的深沟槽,最外围沟槽环的宽度是a,芯片内部深沟槽宽度是b,a < b ;其中,所述最外围沟槽环在倒角处外侧变宽,所述最外围沟槽环倒角处沟槽宽度大于该沟槽其它位置沟槽宽度。所述最外围沟槽环倒角处宽度由a逐渐增加至大于等于b后逐渐恢复至a。本发明的超级结终端保护结构,通过在最外围的沟槽环外侧增加宽度,不会影响沟槽之间的耗尽,不会对产品的击穿造成影响,能使沟槽环填充更加充分,能避免深槽环倒角(转角)位置产生部分填充的情况,提高产品的性能和可靠性。


下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明:图1是一种现有超级结终端保护结构的示意图。
图2是本发明超级结终端保护结构第一实施例示意图。图3是本发明超级结终端保护结构第二实施例示意图。附图标记说明I是最外围沟槽环a是最外围沟槽环非倒角(转角)位置宽度b是深沟槽宽度
具体实施例方式如图2所示,本发明超级结终端保护结构第一实施例中,在衬底上刻蚀有多条宽窄不同,彼此间隔距离不同的沟槽环,芯片内部沟槽环内刻蚀有多条宽度相同的深沟槽,最外围沟槽环的宽度是a,芯片内部深沟槽宽度是b,a < b ;其中,所述最外围沟槽环在倒角(转角)处外侧变宽,所述最外围沟槽环倒角(转角)处沟槽宽度为b。如图3所示,本发明超级结终端保护结构第二实施例中,在衬底上刻蚀有多条宽窄不同,彼此间隔距离不同的沟槽环,芯片内部沟槽环内刻蚀有多条宽度相同的深沟槽,最外围沟槽环的宽度是a,芯片内部深沟槽宽度是b,a < b ;其中,所述最外围沟槽环在倒角(转角)处外侧变宽,所述最外围沟槽环倒角(转角)处沟槽宽度由a逐渐增加至b后逐渐恢复至a。以上通过具体实施方式
和实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种深槽型超级结终端保护结构,在衬底上刻蚀有多条宽窄不同,彼此间隔距离不同的沟槽环,芯片内部沟槽环内刻蚀有多条宽度相同的深沟槽,最外围沟槽环的宽度是a,芯片内部深沟槽宽度是b,a < b ;其特征是:所述最外围沟槽环在倒角处外侧变宽,所述最外围沟槽环倒角处沟槽宽度大于该沟槽其它位置沟槽宽度。
2.如权利要求1所述的超级结终端保护结构,其特征是:所述最外围沟槽环倒角处宽度由a逐渐增加至大于等于b后逐渐恢复至a。
全文摘要
本发明公开了一种深槽型超级结终端保护结构,终端区由硅衬底上形成的多条宽窄不同,彼此间隔距离不同的沟槽环构成,芯片内部沟槽环刻蚀有多条宽度相同的深沟槽,最外围沟槽环的宽度是a,芯片内部深沟槽宽度是b;其中,所述最外围沟槽环在倒角处外侧变宽,所述最外围沟槽环倒角(转角)处沟槽宽度大于该沟槽其它位置沟槽宽度。本发明的超级结终端保护结构,通过在最外圈的深槽环外侧增加宽度,在不会影响沟槽之间耗尽的情况下,能使沟槽填充更加充分,能避免深槽环转角位置产生部分填充的情况,提高产品的性能和可靠性。
文档编号H01L29/06GK103165653SQ20111042207
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者王飞, 雷海波 申请人:上海华虹Nec电子有限公司
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