【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及功率半導體器件，尤其是指一種功率半導體器件終端保護區結構。
技術介紹
1、超結功率器件是一種通過在n型柱與p型柱之間交替設置，以在耐壓時實現電荷平衡的功率器件。相比于傳統功率器件，其導通電阻具有顯著優勢。
2、如圖2所示，為傳統結構芯片表面邊角處的俯視結構示意圖。在該圖中，有源區與第一終端保護區內的p型柱和n型柱沿y方向延伸，并進入第二終端保護區后停止。圖9則為圖2中標記為002區域的三維結構示意圖。根據圖9，在擊穿時該區域的等勢線分布如圖10所示，圖中005區域內的等勢線分布非常密集，這種現象會導致擊穿點集中出現在p型柱的端點處。圖11展示了圖9中結構在擊穿時的碰撞電離率分布圖，擊穿點位于圖示的006區域，即p型柱的端點處。圖12則為沿著圖11中虛線cd截取的剖面結構示意圖，而沿圖12中的虛線c’d’截取的電場分布如圖13所示，圖中在靠近虛線c’d’的端點d’處，即p型柱的端點，存在最高的電場尖峰。這一現象表明傳統結構中的p型柱端點電場過高的問題，特別是在p型柱的p型雜質濃度偏高時問題尤為突出。
3、圖4展示了傳統終端結構的擊穿電壓隨p型柱濃度（p型雜質濃度）變化的曲線圖。在傳統終端結構中，當擊穿電壓達到峰值后，隨著p型柱雜質濃度的增加，擊穿電壓會迅速下降，這將導致超結功率器件的擊穿電壓窗口縮小，進而降低產品的良率。
技術實現思路
1、為此，本專利技術提供一種功率半導體器件終端保護區結構，通過設置n型隔斷區將傳統終端的一個電場尖峰變為多個電場
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種功率半導體器件終端保護區結構，所述終端保護區結構圍繞于有源區外側設置，所述有源區與所述終端保護區結構設置于n型的半導體基板上，所述終端保護區結構包括：
3、第一終端保護區；
4、第二終端保護區，與所述第一終端保護區相連；
5、多個p型柱，在所述n型的半導體基板的表面沿第一方向平行分布；
6、多個n型柱，對應設置于相鄰所述p型柱之間；其中，多個所述p型柱和多個所述n型柱均位于所述有源區和所述第一終端保護區內，且沿第二方向延伸至所述第二終端保護區，并在所述第二終端保護區內停止，各所述p型柱和各所述n型柱沿第三方向延伸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直，且所述第一方向和所述第二方向與水平面平行；
7、至少一個n型隔斷區，設置于所述第二終端保護區內，所述n型隔斷區將所述p型柱隔斷。
8、在本專利技術的一種實施方式中，在所述有源區內，所述半導體基板垂直于所述第三方向的一表面設置有絕緣介質層，所述絕緣介質層表面設置有源極金屬。
9、在本專利技術的一種實施方式中，在所述有源區內，所述n型柱垂直于所述第三方向的一表面設置有p型阱區，所述絕緣介質層內設置通孔，所述源極金屬通過所述通孔與所述p型阱區歐姆接觸。
10、在本專利技術的一種實施方式中，沿所述第二方向距離所述源極金屬最近的所述n型隔斷區與所述源極金屬的間距大于所述p型柱沿所述第三方向延伸的長度。
11、在本專利技術的一種實施方式中，所述n型隔斷區的電阻率與所述n型柱的電阻率相同。
12、在本專利技術的一種實施方式中，所述n型隔斷區垂直于所述第二方向的兩個側壁與所述p型柱連接。
13、在本專利技術的一種實施方式中，所述n型隔斷區垂直于所述第一方向的兩個側壁與所述n型柱連接。
14、在本專利技術的一種實施方式中，所述n型隔斷區沿所述第二方向延伸的長度范圍為0.5μm至5μm。
15、在本專利技術的一種實施方式中，在所述第二方向上，相鄰兩個所述n型隔斷區之間的間距大于1.5μm。
16、本專利技術的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
17、本專利技術所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，通過設置n型隔斷區，將傳統終端中的單個電場尖峰分解為多個電場尖峰，從而有效降低了電場峰值，提高了終端的耐壓性能，避免了擊穿現象發生在終端保護區內。當擊穿電壓達到峰值后，隨著p型柱雜質濃度的增加，擊穿電壓的下降速度減緩，這使得超結功率器件的擊穿電壓窗口得以擴大，最終提升了產品的良率。本專利技術的制造工藝與現有工藝高度兼容，工藝流程簡單，便于實際生產中的應用。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種功率半導體器件終端保護區結構，所述終端保護區結構圍繞于有源區外側設置，所述有源區與所述終端保護區結構設置于N型的半導體基板（7）上，其特征在于，所述終端保護區結構包括：
2.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，在所述有源區內，所述半導體基板（7）垂直于所述第三方向的一表面設置有絕緣介質層（8），所述絕緣介質層（8）表面設置有源極金屬（4）。
3.根據權利要求2所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，在所述有源區內，所述N型柱（2）垂直于所述第三方向的一表面設置有P型阱區（5），所述絕緣介質層（8）內設置通孔（6），所述源極金屬（4）通過所述通孔（6）與所述P型阱區（5）歐姆接觸。
4.根據權利要求2所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，沿所述第二方向距離所述源極金屬（4）最近的所述N型隔斷區（3）與所述源極金屬（4）的間距大于所述P型柱（1）沿所述第三方向延伸的長度。
5.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，所述N型隔斷區（3）的電阻率與所
6.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，所述N型隔斷區（3）垂直于所述第二方向的兩個側壁與所述P型柱（1）連接。
7.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，所述N型隔斷區（3）垂直于所述第一方向的兩個側壁與所述N型柱（2）連接。
8.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，所述N型隔斷區（3）沿所述第二方向延伸的長度范圍為0.5μm至5μm。
9.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，在所述第二方向上，相鄰兩個所述N型隔斷區（3）之間的間距大于1.5μm。
...【技術特征摘要】
1.一種功率半導體器件終端保護區結構，所述終端保護區結構圍繞于有源區外側設置，所述有源區與所述終端保護區結構設置于n型的半導體基板（7）上，其特征在于，所述終端保護區結構包括：
2.根據權利要求1所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，在所述有源區內，所述半導體基板（7）垂直于所述第三方向的一表面設置有絕緣介質層（8），所述絕緣介質層（8）表面設置有源極金屬（4）。
3.根據權利要求2所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，在所述有源區內，所述n型柱（2）垂直于所述第三方向的一表面設置有p型阱區（5），所述絕緣介質層（8）內設置通孔（6），所述源極金屬（4）通過所述通孔（6）與所述p型阱區（5）歐姆接觸。
4.根據權利要求2所述的一種功率半導體器件終端保護區結構，其特征在于，沿所述第二方向距離所述源極金屬（4）最近的所述n型隔斷區（3）與所述源極金屬（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱袁正，周錦程，李宗清，
申請(專利權)人：無錫新潔能股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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