的一个立柱，则拐角区域201h中在横向上最靠近该条状立柱213-1的一个柱状立柱252d和该条状立柱213-1之间的最小距离为D6，要求D6不超过有源区203中条状立柱213之间的单元间距D，例如D6是Dl的二分之一并等于L/2。此外，在条状立柱(213-1、213-2、…213_s)中任意选取一个如条状立柱213-s，拐角区域201h中在纵向上最靠近该条状立柱213-s的一个柱状立柱(如252e)到该条状立柱213-s之间的最小距离为D7，柱状立柱252e在纵向上与条状立柱213-s产生交叠，因柱状立柱252e位于条状立柱213_s的前一个条状立柱的横向延长线上，该前一个条状立柱与条状立柱213-s相邻并且它们两者间的距离实质是有源区203中的晶胞间距D，相当于要求D7大致等于晶胞间距D，其中图7L关于D7的定义同样也适用于图7N的实施例。
[0070]参见图7M，较之图7K的方案略有区别，但仍然采用非标准的阵列251。与图7E类似，有源区203的邻近于拐角区域201h的角部不再是直角，而是被设置成带有平缓弧度的弯曲形状。具体而言，在有源区203的该角部区域布局有一系列条状立柱(213-1、213-2、...213-x)，由它们构成第一套条状立柱213C，第一套条状立柱213C中具有最靠近横向周边区域201a的一个条状立柱213-1和最远离横向周边区域201a的一个条状立柱213_x，有源区203角部处的一系列条状立柱(213-1、213-2、…213_x)各自的一个末端都延伸到角部的该弯曲边缘处，但使它们的长度依次逐步递增以适应其角部的弯曲形状。其中在长度关系上条状立柱213-1最短，条状立柱213-2倒数第二短，......依次类推，条状立柱213-χ最长，相当于第一套条状立柱213C按照越远离横向周边区域201a则长度越长的规律，从而使条状立柱(213-1、213-2、...213-χ)的长度依次逐步递增。值得注意的是，第一套条状立柱213C各自的末端并没直接有延伸到纵向周边区域201d的外侧边缘处，而条状立柱213-y是有源区203角部区域中末端开始首次直接延长至纵向周边区域201d的外侧边缘处的首个条状立柱，并且条状立柱213-y也是第一套条状立柱C中末尾的一个条状立柱213-x的相邻的下/后一个条状立柱。
[0071]在图7M的该实施例中，第一套条状立柱213C中各条状立柱的长度比有源区203中心区域的条状立柱213要短，则由横向周边区域20Ia最靠近有源区203的条状立柱211a的横向延长线、和由有源区203角部弯曲边缘线两者所限定的角落区域中(近似于三角地带)并没有布置任何条状立柱213，相反，由于电荷平衡的需求，我们在该限定的区域中布置第一类柱状立柱252a或者第二类柱状立柱252b，使第一套条状立柱C的每一行条状立柱(213-1、213-2、…213-x)各自的延长线上对应设置有一行的第一类柱状立柱252a或一行第二类柱状立柱252b，例如条状立柱213-1的延长线上设置有靠近条状立柱213-1的一行第二类柱状立柱252b，但在相邻的下一个条状立柱213-1的延长线上设置有靠近条状立柱213-2的一行该第一类柱状立柱252a。与此同时，横向周边区域201a中每一个第一类条状立柱211a的延长线上对应设置有一行第二类柱状立柱252b，以及每一个第二类条状立柱211b的延长线上对应设置有一行的第一类柱状立柱252a。因为图7E中的大部分特征适用于图7M的实施例，所以不予赘述。
[0072]在应用上文介绍的超级结的MOSFET中，有源区203和/或终端区的条状立柱211、212,213及拐角区域201h中的柱状立柱206电性耦合在源极上而具有源极电势。
[0073]对于需要电荷区域而言，P型和N型掺杂物的电荷应平衡，Cp= Cn, P型掺杂物的总电荷Cp是由形成P型立柱211、212、213及柱状立柱206而植入到半导体层220每单位面积上的掺杂物的总剂量Q以及由植入P型掺杂物的那部分区域面积Ssub决定，C P= QXSsubo而N型掺杂物的电荷Cn是由N型半导体层220中每单位体积上的N型掺杂物的掺杂密度M、N型半导体层220和P型立柱211、212、213及柱状立柱206的厚度或深度T以及半导体层220中所选定的需要进行电荷平衡这部分区域的总面积Stot所决定的。C N包括所有的N型电荷，自然也包括在P掺杂区域的面积为Ssub中的电荷。总面积Stct包括需要进行电荷平衡这部分区域的P型掺杂区域面积Ssub以及非P型掺杂区S臓。因此，Stot= S sub+Snqn而且C N=P X TX StotJQXSsub= P XTXS.，所以 Ssub 比 Stot 是一个常数，等于(TXp)+Q。显而易见在本实用新型的各个实施例中，可以利用一种简单的二维布局方式替代原有技术中需要在三维立体架构中来考虑平衡电荷的方式，以三维的思维考虑平衡的方式一般是采用3D模型软件进行多次模拟仿真，而二维布局的基本思路是，仅仅使P型条状立柱211、212、213以及柱状立柱206它们的面积Ssub在整个需要进行电荷平衡的区域总面积Stot上选择一个面积比例关系即可，业界的设计人员对于该方案无疑是乐见其成的。
[0074]以上，通过说明和附图，给出了【具体实施方式】的特定结构的典型实施例，上述实用新型提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。
【主权项】
1.一种超级结布局结构，其特征在于，其中: 第一导电类型的半导体层包括有源区和围绕在有源区外侧的终端区； 在终端区的拐角区域中布置有第二导电类型的柱状立柱阵列； 在终端区的与其拐角区域相衔接的第一、第二周边区域和在有源区中均布置有第二导电类型的条状立柱； 第一周边区域和有源区中的多个条状立柱并排设置并沿第一方向延伸，第二周边区域中的多个条状立柱并排设置并沿着与第一方向垂直的第二方向延伸； 使拐角区域中第一导电类型掺杂物的电荷与第二导电类型掺杂物的电荷相互平衡。2.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，第一周边区域中多个条状立柱朝拐角区域延伸至它们邻近拐角区域的末端对齐，第二周边区域中多个条状立柱朝拐角区域延伸至它们邻近拐角区域的末端对齐，使拐角区域为方形。3.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，在第一、第二周边区域的多个条状立柱中，按照越靠近有源区条状立柱的长度越长的变化规律，使第一、第二周边区域各自的多个条状立柱的长度由外至内依次逐步递增，将拐角区域设置成三角形。4.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，第一周边区域中设置长度不同且交替间隔配置的第一类、第二类条状立柱，将其中一者靠近拐角区域的末端设置为相对于其中另一者靠近拐角区域的末端以背离拐角区域的方向向内回缩，及第二周边区域中多个条状立柱朝拐角区域延伸至它们邻近拐角区域的末端对齐。5.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，第一周边区域中每一个条状立柱的延长线上对应设置有柱状立柱阵列中的一行柱状立柱，第二周边区域中每一个条状立柱的延长线上对应设置有柱状立柱阵列中的一列柱状立柱。6.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，拐角区域中任意相邻的两行柱状立柱与任意相邻的两列柱状立柱定义出两组立柱，该两组立柱中同一行的柱状立柱同时位于一条与第一方向同向的线上，两组立柱中同一列的柱状立柱同时位于一条与第二方向同向的线上。7.根据权利要求4所述的超级结布局结构，其特征在于，在拐角区域的柱状立柱阵列中设有第一类、第二类柱状立柱，第一类柱状立柱子阵列具有的行和第二类柱状立柱子阵列具有的行交替间隔配置且在第二方向上彼此错开；其中 使任意一行第一类柱状立柱和相邻的另一行第一类柱状立柱之间设置有一行第二类柱状立柱，和使第一类柱状立柱子阵列中任意一列柱状立柱均与第二类柱状立柱子阵列中任意一列柱状立柱在第二方向上不重合。8.根据权利要求7所述的超级结布局结构，其特征在于，一个或多个第二类柱状立柱填充在第二类条状立柱因其末端向内回缩所预留的空置区；其中 第一周边区域中每一个第一类条状立柱的延长线上对应设置有一行第一类柱状立柱，及每一个第二类条状立柱的延长线上对应设置有一行第二类柱状立柱，第二周边区域中每一个条状立柱的延长线上对应设置有一列第一类柱状立柱。9.根据权利要求7所述的超级结布局结构，其特征在于，一个或多个第一类柱状立柱填充在第二类条状立柱因其末端向内回缩所预留的空置区；其中 第一周边区域中每一个第一类条状立柱的延长线上对应设置有一行第二类柱状立柱及每一个第二类条状立柱的延长线上对应设置有一行第一类柱状立柱，第二周边区域中每一个条状立柱的延长线上对应设置有一列第一类柱状立柱。10.根据权利要求3所述的超级结布局结构，其特征在于，将第一、第二周边区域中条状立柱各自邻近拐角区域的末端均设置在与第一方向的夹角成锐角的同一直线上； 在柱状立柱阵列中从起始于三角形中一个直角边位置处的首行柱状立柱到终止于直角三角形中斜边与另一直角边夹角位置处的末行柱状立柱，使后一行柱状立柱的数量较之相邻的前一行柱状立柱的数量依次递减。11.根据权利要求9所述的超级结布局结构，其特征在于，有源区邻近终端区的拐角区域的角部设置成带有平缓弧度的弯曲形状，使有源区角部处的一系列条状立柱的长度按照越远离第一周边区域则长度越长的变化规律，由有源区靠近第一周边区域的边缘至有源区中心的次序依次逐步递增以适应该弯曲形状； 在由第一、第二周边区域各自最靠近有源区的条状立柱的延长线和有源区角部边缘线所围拢的区域中也分布有柱状立柱，使有源区角部处的每一行条状立柱的延长线上对应设置有一行的第一类柱状立柱或一行第二类柱状立柱。12.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，拐角区域中柱状立柱之间的单元间距小于或等于有源区中条状立柱之间的单元间距；以及 柱状立柱阵列边缘处靠近第一、第二周边区域或靠近有源区的任意一个柱状立柱和最接近于该任意一个柱状立柱的条状立柱之间的最短距离不超过有源区中条状立柱之间的单元间距。13.根据权利要求1-12中任意一项所述的超级结布局结构，其特征在于，柱状立柱的横截面为圆形或椭圆形或任意多边形。14.根据权利要求1所述的超级结布局结构，其特征在于，半导体层中包括每单位体积上掺杂密度为P、掺杂深度为T的第一导电类型掺杂物，半导体层之中的柱形立柱、条状立柱中包括植入剂量为Q、掺杂深度为T的第二导电类型掺杂物； 拐角区域总面积为Stot并设计柱形立柱的整体面积为S SUB，保持Ssub比S ■是一个等于(TX P)+Q的常数。
【专利摘要】本实用新型主要是关于金属氧化物半导体场效应晶体管器件，更确切地说，是涉及到一种超级结布局结构，用于超级结型的金属氧化物半导体场效应晶体管器件的终端区结构，在终端区的拐角区域中布置有第二导电类型的柱状立柱阵列，在终端区的与其拐角区域相衔接的第一、第二周边区域和在有源区中均布置有第二导电类型的条状立柱，使拐角区域中第一导电类型掺杂物的电荷与第二导电类型掺杂物的电荷相互平衡。
【IPC分类】H01L29/06, H01L29/78
【公开号】CN204927294
【申请号】CN201520423566
【发明人】马荣耀, 可瑞思, 姜元祺
【申请人】中航（重庆）微电子有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月18日