[发明专利]一种超级结器件及其终端

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其终端，该半导体器件包括有源区和终端区，所述半导体器件包括位于有源区内的第一柱区、第二柱区和第一电介质柱区，以及位于终端区内的第一终端，所述第一终端包括第三柱区、第四柱区和第二电介质柱区，其中第一柱区和第三柱区均具有第一掺杂类型，第二柱区和第四柱区均具有第二掺杂类型，第三柱区宽度小于第一柱区宽度，第四柱区宽度大于或等于第二柱区宽度，第二电介质柱区宽度大于或等于第一电介质柱区宽度。本发明的结构在实现阻断时终端区呈现负电荷的基础上，调制了终端区负电荷的空间分布，实现了终端区更均匀的电场分布，最终提高了器件终端的耐压。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种超级结器件及其终端。

背景技术

近年来国际上对节能减排越来越重视，这对大型电力电子设备的损耗控制和效率提升提出了更高的要求。作为电力电子设备的重要组成部分，半导体功率器件受到了业界的广泛关注。

击穿电压和比导通电阻是半导体功率器件的重要性能指标。随着器件技术的进步，功率器件逐渐接近了其性能极限。为了进一步提升器件性能，提升击穿电压，降低比导通电阻，超级结结构被提出并广泛应用于功率器件之中。有源区以外的终端保护结构是功率器件实现接近其半导体材料理想击穿电压的保障。因此，每一种功率器件都需要适合的终端保护结构来保障其耐压能力。业界提出了多种的超级结终端结构，如专利US10586846B2和专利申请US20150035048A1。这两种终端用不同的手段减小终端区的元胞尺寸，增加终端区的耐压能力，用以提升器件整体耐压能力。不过这两种终端结构的耐压提升能力是有限的。因为通过减小终端区的元胞尺寸，无法改变净电荷量的分布，也就无法去抑制终端区由于柱面结带来的电场集中现象。

因此，一种可以改变终端区净电荷量分布的终端结构是进一步提升超级结器件耐压能力的重要一环。

发明内容

为了解决背景技术中提出的问题，本专利提出了一种半导体器件及其终端。

根据本发明实施例的一种半导体器件，包括有源区和终端区，所述半导体器件包括：位于有源区内的第一柱区、第二柱区和第一电介质柱区；以及位于终端区内的第一终端，所述第一终端包括第三柱区、第四柱区和第二电介质柱区；其中第一柱区和第三柱区均具有第一掺杂类型，第二柱区和第四柱区均具有第二掺杂类型，第三柱区宽度小于第一柱区宽度，第四柱区宽度大于或等于第二柱区宽度，第二电介质柱区宽度大于或等于第一电介质柱区宽度。

根据本发明又一实施例的一种超级结器件，包括有源区和终端区，所述半导体器件包括：位于有源区内的第一柱区、第二柱区和第一电介质柱区；以及位于终端区内的第一终端，所述第一终端包括第三柱区、第四柱区和第二电介质柱区；位于终端区内且与第一终端毗邻的第二终端，所述第二终端包括第五柱区、第六柱区和第三电介质柱区；位于终端区内且与第二终端毗邻的第三终端，所述第三终端包括第七柱区、第八柱区和第四电介质柱区；其中第一柱区、第三柱区和第五柱区均具有第一掺杂类型，第二柱区、第四柱区和第六柱区均具有第二掺杂类型，第三柱区宽度小于第五柱区宽度小于第七柱区宽度，第三柱区宽度小于第一柱区宽度，第四柱区宽度大于或等于第六柱区宽度大于或等于第八柱区宽度，第四柱区宽度大于或等于第二柱区宽度，第二电介质柱区宽度大于或等于第三电介质柱区宽度大于或等于第四电介质柱区宽度，第二电介质柱区宽度大于或等于第一电介质柱区宽度。

本发明提出的半导体器件，基于超级结原理，设计出一套具有多级台面的终端结构，选择性的改变了终端区的电荷分布，抑制了终端区的电场尖峰，优化了电场分布，提高了终端的耐压。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的半导体器件100的俯视图；

图2为根据本发明一实施例的半导体器件100的截面图；

图3为根据本发明一实施例的半导体器件200的俯视图；

图4为根据本发明另一实施例的半导体器件300的俯视图；