專利名稱：超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)；本發(fā)明還涉及一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
超級結(jié)MOSFET采用新的耐壓層結(jié)構(gòu)，利用一系列的交替排列的P型半導體薄層和N型半導體薄層來在截止狀態(tài)下在較低電壓下就將所述P型半導體薄層和N型半導體薄層耗盡，實現(xiàn)電荷相互補償，從而使P型半導體薄層和N型半導體薄層在高摻雜濃度下能實現(xiàn)高的擊穿電壓，從而同時獲得低導通電阻和高擊穿電壓，打破傳統(tǒng)功率MOSFET理論極限。同已有的DMOS器件一樣，一個超級結(jié)MOSFET是由很多的單元重復(fù)排列形成的；由于各單元的一致性，處于器件中間的并聯(lián)的單元之間表面電位基本一致，通常不存在電壓擊穿的問 題，但最外圈的單元與襯底表面電位有差異，特別是在工作于截止狀態(tài)下，電壓差較大，易于發(fā)生擊穿；在器件的外周單元的外周要增加終端保護結(jié)構(gòu)，而且該技術(shù)十分重要。對已有的器件如高壓VDM0S，已有擴散保護環(huán)技術(shù)，場板技術(shù)如浮空場板技術(shù)、電阻場板技術(shù)，等位環(huán)技術(shù)，場限環(huán)技術(shù)，結(jié)終端擴展技術(shù)等；但對于超級結(jié)器件，由于器件單元的耐壓方式與傳統(tǒng)的VDMOS的耐壓方式有很大的不同，相應(yīng)的高可靠性的終端保護結(jié)構(gòu)需要另行設(shè)計。已經(jīng)有一些關(guān)于超級結(jié)MOSFET的終端保護結(jié)構(gòu)，在終端也采用交替排列的P型和N型柱加上其上的場板，需要時加上截止環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，能提高器件的耐壓特性、電流處理能力和可靠性，還不增加工藝成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，在一 N+硅基片上形成有一 N型外延層，超級結(jié)器件的中間區(qū)域為電流流動區(qū)，所述電流流動區(qū)包含交替排列的形成于所述N型外延層中的P型區(qū)域和N型區(qū)域，一 P型背柵(P-BODY)形成于各所述P型區(qū)域上部或所述P型背柵形成于各所述P型區(qū)域上部并延伸到各所述P型區(qū)域上部兩側(cè)的所述N型區(qū)域中，一源區(qū)形成于各所述P型背柵中，在所述電流流動區(qū)的所述N型外延層上部形成有柵氧、柵極以及源極，在所述N+硅基片的背面形成有漏極。所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述電流流動區(qū)的外周并包括至少一 P型環(huán)、多個P型柱、一溝道截止環(huán)、一終端介質(zhì)膜、至少一多晶硅場板以及多個金屬場板；所述P型環(huán)、所述P型柱和所述溝道截止環(huán)都呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)、并由內(nèi)往外依次環(huán)繞于所述電流流動區(qū)的外周。各所述P型柱形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層中、且各所述P型柱依次排列于所述電流流動區(qū)的最外側(cè)P型區(qū)域和所述溝道截止環(huán)間，各所述P型柱和各所述P型柱間的N型外延層組成P型柱和N型柱交替式結(jié)構(gòu)。所述P型環(huán)形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型硅外延層的表面層中且和所述最外側(cè)P型區(qū)域相鄰。所述溝道截止環(huán)形成于最外側(cè)P型柱外側(cè)的所述N型外延層的表面層中。所述終端介質(zhì)膜形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型硅外延層上，所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)，所述終端介質(zhì)膜覆蓋了所述臺階結(jié)構(gòu)底部的P型柱到所述最外側(cè)P型柱間的所有所述P型柱。多晶硅場板形成于所述終端介質(zhì)膜上，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。一層間膜形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層、所述終端介質(zhì)膜和所述多晶硅場板上；所述多個金屬場板形成在所述層間膜上，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所 述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。進一步的改進是，至少一個所述P型柱的深度比所述電流流動區(qū)中P型區(qū)域的深度淺。進一步的改進是，至少一組所述P型柱的寬度和所述N型柱的寬度比值大于所述電流流動區(qū)的所述P型區(qū)域的寬度和所述N型區(qū)域的寬度比值。進一步的改進是，沿所述電流流動區(qū)往所述溝道截止環(huán)方向所述P型柱的寬度和所述N型柱的寬度比值相同或遞減。進一步的改進是，沿所述電流流動區(qū)往所述溝道截止環(huán)方向所述P型柱的深度相同或遞減。進一步的改進是，所述P型環(huán)從所述最外側(cè)P型區(qū)域往外覆蓋至少一個所述P型柱和一個所述N型柱。進一步的改進是，所述P型環(huán)的雜質(zhì)濃度大于所述P型柱的雜質(zhì)濃度。進一步的改進是，所述P型環(huán)的雜質(zhì)工藝條件和所述P型背柵的雜質(zhì)工藝條件相同。進一步的改進是，位于所述P型環(huán)上的所述層間膜上的所述金屬場板至少有一部分全部覆蓋或部分覆蓋所述P型環(huán)。進一步的改進是，位于所述P型環(huán)上的所述層間膜上的所述金屬場板和所述源極相連或懸浮于所述層間膜上。進一步的改進是，所述多晶硅場板和所述柵極相連或懸浮于所述終端介質(zhì)膜上。進一步的改進是，所述多晶硅場板和位于其上且位于所述臺階結(jié)構(gòu)外側(cè)并不和所述源極相連的所述金屬場板相連或不相連。進一步的改進是，所述臺階結(jié)構(gòu)的傾斜角為10度 75度。進一步的改進是，在所述溝道截止環(huán)上覆蓋有所述金屬場板或所述多晶硅場板，覆蓋于所述溝道截止環(huán)上的所述金屬場板或所述多晶硅場板和所述溝道截止環(huán)相連接或懸浮。進一步的改進是，在所述溝道截止環(huán)上覆蓋懸浮的所述多晶硅場板、且在所述多晶硅場板上覆蓋有金屬場板，所述金屬場板和所述多晶硅場板相連或懸浮。進一步的改進是，在俯視平面上所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為四方形、或所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為四方形的四角有圓弧的結(jié)構(gòu)。進一步的改進是，在所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的四角形成有附加P型柱。所述附加P型柱和所述P型柱相連或隔開。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟
步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，在所述N型硅外延層上形成電流流動區(qū)的P型背柵以及終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型環(huán)。步驟二、利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)和所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽。步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。 步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟七、淀積形成層間膜。步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟^^一、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第二種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽。步驟二、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟三、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟四、在所述N型硅外延層上形成電流流動區(qū)的P型背柵以及終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型環(huán)。步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟七、淀積形成層間膜。步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。
步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟^^一、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。為解決上述技術(shù)問題，本 發(fā)明提供的第三種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻和離子注入在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)。步驟二、利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽。步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N型硅外延層上的電流流動區(qū)形成P型背柵。步驟六、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟八、淀積形成層間膜。步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第四種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻和離子注入在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)。步驟二、利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽。步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟六、 利用離子注入和推阱工藝在所述N型硅外延層上的電流流動區(qū)形成P型背柵。步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟八、淀積形成層間膜。步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第五種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+娃基片上外延生長一層N型娃，通過光刻在所述N型娃中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)。步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟三、進行光刻和離子注入在所述N型硅外延層上的所述電流流動區(qū)的形成P型背柵以及所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟七、淀積形成層間膜。步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟^^一、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第六種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+娃基片上外延生長一層N型娃，通過光刻在所述N型娃中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)。步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟三、進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)。步驟四、進行光刻和離子注入在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵。步驟五、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟六、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟八、淀積形成層間膜。步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第七種所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+硅基片上外延生長一層N型硅，通過光刻在所述N型硅中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)。步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。步驟三、進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜。步驟六、進行光刻、離子注入和推阱在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵。、
步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)。步驟八、淀積形成層間膜。步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔。步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸。步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄。步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
本發(fā)明通過結(jié)合利用P/N薄層的電荷補償、場板技術(shù)和等位環(huán)技術(shù)，特別是通過在最外周單元即電流流動區(qū)的最外周P型區(qū)與終端保護結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合部的優(yōu)化，能提高器件耐壓特性并得到高的電流處理能力。具體原因如下本發(fā)明在所述電流流動區(qū)和所述終端保護結(jié)構(gòu)結(jié)合的區(qū)域采用多晶硅場板和金屬場板的組合結(jié)構(gòu)，能夠緩和器件表面的電場，從而能夠提高器件的耐壓特性；本發(fā)明還在場板下保持一個濃度較高的P區(qū)即所述P型環(huán)，能夠提高器件在感性電路中應(yīng)用時的電流處理能力；同時，本發(fā)明的所述終端保護結(jié)構(gòu)中p/Ν柱即所述P型柱和所述N型柱的深度低于器件中間單元即電流流動區(qū)中的所述P型區(qū)和所述N型區(qū)的深度，能夠保證在感性電路中應(yīng)用時器件關(guān)斷并發(fā)生電流過沖時，所述終端保護結(jié)構(gòu)中的類雪崩擊穿發(fā)生的位置保證在靠近硅片正面的位置，從而能使擊穿發(fā)生時空穴載流子能經(jīng)過較短的路程就達到陰極，使器件在感性元件存在的電路中的抗過沖電流能力加強；另外，本發(fā)明的所述終端保護結(jié)構(gòu)中還采用了不同深度、不同步進的P/N柱，能夠進一步的減少表面電場，提高器件的耐壓特性；本發(fā)明的溝道截止環(huán)能防止器件外周的N型表面由于表面電場的存在而易形成反型層從而出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖I是本發(fā)明實施例超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的俯視圖一；圖2是本發(fā)明實施例超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的俯視圖二 ；圖3-圖9是本發(fā)明實施例一至七超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。
具體實施例方式如圖I所示，是本發(fā)明實施例超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的俯視圖一。在俯視圖上，本發(fā)明實施例可以分為I區(qū)、2區(qū)和3區(qū)。I區(qū)為超級結(jié)器件的中間區(qū)域為電流流動區(qū)，所述電流流動區(qū)包含交替排列的形成于所述N型外延層中的P型區(qū)域25和N型區(qū)域；在所述電流流動區(qū)電流會通過N型區(qū)域由源極經(jīng)過溝道到達漏極，而所述P型區(qū)域25是在反向截止狀態(tài)下與所述N型區(qū)域形成耗盡區(qū)一起承受電壓。2區(qū)和3區(qū)為所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域，在器件導通時所述終端保護結(jié)構(gòu)不提供電流，在反向截止狀態(tài)用于承擔從I區(qū)外周單元即外周P型區(qū)域25的表面到器件最外端表面襯底的電壓該電壓為橫向電壓和從I區(qū)外周單元表面到襯底的電壓該電壓為橫向電壓。2區(qū)中有至少一個P型環(huán)24，圖I中為一個P型環(huán)24，該P型環(huán)24 —般與I區(qū)的P型背柵連接在一起；在2區(qū)中還具有用于減緩表面電場急劇變化的多晶場板片Pl和金屬場板P2，以及P型柱23。3區(qū)是由P型柱23與由N型外延層組成的N型柱交替形成的電壓承擔區(qū)，3區(qū)中有金屬場板P1，3區(qū)中可以有P型環(huán)24也可以沒有，有P型環(huán)24時該處的P型環(huán)是不與電流流動區(qū)的P型背柵連接相連的(懸浮的)；在3區(qū)的最外端有溝道截止環(huán)21，所述溝道截止環(huán)21由N+注入?yún)^(qū)或N+注入?yún)^(qū)再加形成于其上的介質(zhì)或介質(zhì)加上金屬構(gòu)成；在所述P型柱23在四個角處可以有附加的小P型柱22，用以更好的實現(xiàn)電荷平衡。由圖I可以看出，所述電流流動區(qū)的單元結(jié)構(gòu)即所述P型區(qū)域25和N型區(qū)域都為條形結(jié)構(gòu)；所述終端保護結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述電流流動區(qū)的外周且所述P型環(huán)24、所述P型柱23和所 述溝道截止環(huán)21都呈四方形的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也可以呈四方形的四角有圓弧的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如圖2所示，是本發(fā)明實施例超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的俯視圖二，和如圖I所示的結(jié)構(gòu)不同之處在于，在所述電流流動區(qū)的單元結(jié)構(gòu)即所述P型區(qū)域25和N型區(qū)域都為四方形結(jié)構(gòu)，即由四方形的所述P型區(qū)域25和N型區(qū)域在二維方向上整齊排列組成所述電流流動區(qū)的單元陣列。所述P型區(qū)域25和N型區(qū)域也能為六邊形、八邊形和其它形狀，所述P型區(qū)域25和N型區(qū)域的排列方式也能在X，和Y方向進行一定的錯位；只要保證整個排列是按一定的規(guī)則，進行重復(fù)出現(xiàn)就可以。圖I和圖2中四角的附加的小P型柱22，可按照局域電荷平衡最佳化的要求來設(shè)計，如果所述P型柱23的寬度為a，所述P型柱23和所述P型柱23之間的距離也為a，那么所述小P型柱22能采用邊長為O. 3 O. 5a的方型P型孔。如圖3所示，是本發(fā)明實施例一超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。在一 N+硅基片I上形成有一 N型外延層2，I區(qū)為本發(fā)明實施例一超級結(jié)器件的中間區(qū)域為電流流動區(qū)，所述電流流動區(qū)包含交替排列的形成于所述N型外延層2中的P型區(qū)域25和N型區(qū)域；一 P型背柵3形成于各所述P型區(qū)域25上部或所述P型背柵3形成于各所述P型區(qū)域25上部并延伸到各所述P型區(qū)域25上部兩側(cè)的所述N型區(qū)域中，一源區(qū)11形成于各所述P型背柵3中，在所述電流流動區(qū)的所述N型外延層2上部形成有柵氧
7、柵極即由多晶硅柵8引出以及源極即由源區(qū)11引出，金屬層13通過接觸孔10和所述多晶硅柵8或所述源區(qū)11引出所述柵極或源極，P+離子注入?yún)^(qū)12在所述P型背柵3和后續(xù)金屬層間形成歐姆接觸；在所述N+硅基片I的背面形成有背面金屬層14并引出漏極。2區(qū)和3區(qū)為本發(fā)明實施例一超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域。本發(fā)明實施例一超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)繞于所述電流流動區(qū)的外周并包括至少一 P型環(huán)24，多個P型柱23,—溝道截止環(huán)21,—終端介質(zhì)膜6、至少一多晶娃場板Pl以及多個金屬場板P2。所述P型柱23在2區(qū)為P型柱5-1、3區(qū)內(nèi)側(cè)的P型柱23為P型柱5_2、3區(qū)外側(cè)的P型柱23為P型柱5-3。各所述P型柱5-1、5-2、5-3形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層2中、且各所述P型柱5-1、5-2、5-3依次排列于所述電流流動區(qū)的最外側(cè)P型區(qū)域25和所述溝道截止環(huán)21間，各所述P型柱23和各所述P型柱23間的N型外延層組成P型柱和N型柱交替式結(jié)構(gòu)。所述P型區(qū)域25和所述P型柱5-1、5-2、5-3都是在所述N型外延層中形成溝槽后再在所述溝槽中填充P型硅形成的。所述P型柱5-1、5-2、5-3的深度相等且都小于所述P型區(qū)域的深度。
所述P型環(huán)24形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的2區(qū)中的所述N型硅外延層2的表面層中且和所述最外側(cè)P型區(qū)域25相鄰。所述P型環(huán)24覆蓋有多個所述P型柱5-1。所述P型環(huán)24的摻雜濃度大于所述P型柱5-1的摻雜濃度。所述溝道截止環(huán)21形成于最外側(cè)P型柱5-3外側(cè)的所述N型外延層2的表面層中。所述終端介質(zhì)膜6形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型硅外延層2上，所述終端介質(zhì)膜6的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)，所述終端介質(zhì)膜6覆蓋了所述臺階結(jié)構(gòu)底部的P型柱到所述最外側(cè)P型柱間的所有所述P型柱23。所述臺階結(jié)構(gòu)位于3區(qū)中并未覆蓋所述P型環(huán)24，所述臺階結(jié)構(gòu)的傾斜角為10度 75度。所述多晶硅場板Pl形成于所述終端介質(zhì)膜6上，所述多晶硅場板Pl完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜6。未覆蓋所述終端介質(zhì)膜6的多晶硅場板Pl和所 述N型外延層2間隔離有柵氧7。所述多晶硅場板Pl和所述多晶硅柵8相隔有一段距離。一層間膜9形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層2、所述終端介質(zhì)膜6和所述多晶硅場板Pl上，I區(qū)中也形成有所述層間膜9并隔離于所述電流流動區(qū)和金屬層間。2區(qū)和3區(qū)中，所述多個金屬場板P2形成在所述層間膜9上，所述金屬場板P2由金屬層13光刻刻蝕而成，各所述金屬場板P2分別位于所述P型環(huán)24上或所述P型柱5-2、5-3或所述溝道隔離環(huán)21上的所述層間膜6上，其中一個所述金屬場板P2完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上即Tl框中的所述金屬場板P2完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。Tl框中的所述金屬場板P2和源極相連接，Tl框中的所述金屬場板P2的一部分完全覆蓋了所述P型環(huán)24。所述多晶硅場板Pl和位于其上且位于所述臺階結(jié)構(gòu)外側(cè)并不和所述源極相連的所述金屬場板P2通過一接觸孔10相連，兩者間也可以不相連。2區(qū)中的所述P型環(huán)24下由所述P型柱5-1和N型外延層2形成的交替排列的所述P型柱和所述N型柱的步進小于等于I區(qū)中的所述P型區(qū)和所述N型區(qū)的步進，2區(qū)中的所述P型柱和所述N型柱的寬度比值大于等于I區(qū)中的所述P型區(qū)和所述N型區(qū)的寬度比值；例如當I區(qū)中的所述P型區(qū)的寬度為5微米和所述N型區(qū)為寬度10微米時，2區(qū)中所述P型柱和所述N型柱能為7微米和8微米、或6微米和9微米、或5微米和10微米。3區(qū)中的所述P型柱5-2、5-3和N型外延層形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱結(jié)構(gòu)并作為電壓承擔區(qū)，3區(qū)的所述P型柱和所述N型柱結(jié)構(gòu)上也形成有多晶硅場板Pl和金屬場板P2 ;從最靠近2區(qū)的3區(qū)到最外端的3區(qū)間所述P型柱5-2、5-3的步進能變化，所述P型柱5-2、5-3中的總雜質(zhì)量與同等深度的所述N型柱的N雜質(zhì)總量的比也能變化的，而且從里到外即從所述電流流動區(qū)往所述溝道截止區(qū)的方向按照比例變小的方式進行變化調(diào)整，例如在最里邊的比為I I。35，在最外側(cè)能為I O。65。在3區(qū)的最外端有所述溝道截止環(huán)21，所述溝道截止環(huán)21由N+注入?yún)^(qū)或N+注入?yún)^(qū)再加形成于其上的金屬構(gòu)成，在本發(fā)明實施例中所述溝道截止環(huán)21上形成有金屬場板P2、并通過接觸孔10和所述金屬場板P2連接；所述溝道截止環(huán)21也可以和其上的所述金屬場板P2不連接從而使該金屬場板P2懸浮，該金屬場板P2也可以設(shè)置多晶硅場板P1，本發(fā)明實施例一中未設(shè)置多晶硅場板P1。如圖4所示，是本發(fā)明實施例二超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例二和實施例一的區(qū)別是2區(qū)中也即Tl框圖中所述金屬場板P2和源極不相連接，所述終端介質(zhì)膜6的臺階結(jié)構(gòu)位于所述P型環(huán)24上，Tl框圖中所述金屬場板P2覆蓋了部分所述P型環(huán)24。所述Tl框圖中所述多晶硅場板Pl由所述電流流動區(qū)的最外側(cè)多晶硅柵8延伸過來形成的，該多晶硅場板Pl還與所述柵極相連。本發(fā)明實施例二的所述P型柱和所述溝道截止環(huán)21以及其它金屬場板或多晶硅場板的設(shè)置和本發(fā)明實施例一的相同。如圖5所示，是本發(fā)明實施例三超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例三和本發(fā)明實施例二的區(qū)別是Tl框圖中所述金屬場板P2和所述源極相連，該金屬場板P2的一部分覆蓋了部分所述P型環(huán)24。
如圖6所示，是本發(fā)明實施例四超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例四和本發(fā)明實施例三的區(qū)別是Tl框圖中的所述多晶硅場板Pl的延伸到3區(qū)中的部分和其上的金屬場板P2不相連接。如圖7所示，是本發(fā)明實施例五超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例四和本發(fā)明實施例三的區(qū)別是至少有一個位于3區(qū)中最外側(cè)的所述P型柱5-3的深度小于所述2區(qū)中的所述P型柱5-1的深度。如圖8所示，是本發(fā)明實施例六超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例六和本發(fā)明實施例一的區(qū)別是所述P型區(qū)域25和所述P型柱5-1、5-2、5-3不是在所述N型外延層2中形成溝槽4、4-1、4-2和4_3后再在所述溝槽4、4_1、4_2和4-3中填充P型硅形成的，而是采用多次重復(fù)的工藝在N+硅基片I上外延形成多層N型硅并在各層N型硅形成后在選定區(qū)域注入P型雜質(zhì)，由各層N型硅一起形成所述N型硅外延層2，由各層的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)一起分別組成I區(qū)中的所述P型區(qū)域25、2區(qū)中的所述P型柱5-1和3區(qū)中的所述P型柱5-2、5-3。如圖9所示，是本發(fā)明實施例七超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的沿圖I中AA’的截面圖。本發(fā)明實施例七和本發(fā)明實施例六的區(qū)別是至少有一個位于3區(qū)中最外側(cè)的所述P型柱5-3的深度小于所述2區(qū)中的所述P型柱5-1的深度。對于如圖3 圖9所示的各種結(jié)構(gòu)的器件，當器件的擊穿電壓要求大于600V時，其中所述N型硅外延層2的厚度為40微米 60微米，I區(qū)中所述P型區(qū)域25的深度為35微米 50微米；柵氧7的厚度800埃 1200埃，多晶硅8的厚度為3000埃 0000埃，所述終端介質(zhì)膜6的厚度為5000埃 15000埃，所述層間膜9的厚度為5000埃 15000埃。如圖3 圖7所示，本發(fā)明實施例一所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+硅基片I上形成N型硅外延層2，在所述N型硅外延層2上形成電流流動區(qū)的P型背柵3以及終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型環(huán)24。步驟二、利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)即I區(qū)形成溝槽4，和在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域即2區(qū)和3區(qū)形成溝槽4-1、4-2和4-3。所述溝槽4、4_1、4_2和4_3的深度到達N+硅基片I上、或只保留在所述N型硅外延層2。2區(qū)和3區(qū)的所述溝槽4-1、4-2和4_3的深度小于I區(qū)的所述溝槽4的深度。對于如圖3 如圖6間的所述溝槽4-1、4_2和4_3都相等時，能采用兩次光刻和刻蝕的方向分別形成不同深度的所述溝槽4和2區(qū)和3區(qū)的所述溝槽4-1、4-2和4-3 ;也能利用刻蝕的微負載效應(yīng)來實現(xiàn)I區(qū)和2、3區(qū)間的不同深度的溝槽的形成，例如對I區(qū)中5微米寬的溝槽4，在其深度達到45微米時，2和3區(qū)中2微米寬的溝槽4_1、4_2和4_3，其深度只有約25微米，這樣通過在2區(qū)和3區(qū)采用寬度與I區(qū)不同的溝槽，就能得到不同深度的溝槽結(jié)構(gòu)。對于如圖7所示的3區(qū)外側(cè)的所述溝槽4-3小于2區(qū)和3區(qū)內(nèi)側(cè)的所述溝槽4_1、4-2時，能采用三次光刻和刻蝕來分別實現(xiàn)；也能利用刻蝕的微負載效應(yīng)來實現(xiàn)，例如對I區(qū)中5微米寬的溝槽4，在其深度達到45微米時，2和3區(qū)中其他的采用2微米寬的溝槽
4-1和4-2，其深度只有約25微米，在3區(qū)最外端采用一組寬度I微米的溝槽4-3，其深度只有約10微米，這樣通過在2區(qū)和3區(qū)采用兩種寬度與I區(qū)寬度不同的溝槽，就可以得到三種不同深度的溝槽結(jié)構(gòu)。步驟三、在所述溝槽4、4-1、4_2和4-3中形成P型硅并將所述N型外延層2表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。
步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕將I區(qū)的膜去掉從而在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜6 ;所述終端介質(zhì)膜6的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片I上形成柵氧7和多晶硅8，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅8組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板P1，所述多晶硅場板Pl完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜6。步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)11和溝道截止環(huán)21。步驟七、淀積形成層間膜9。步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔10。步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵3和后續(xù)金屬層13的歐姆接觸。步驟十、在所述N+硅基片I表面淀積金屬層13，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板P2，各所述金屬場板P2分別位于所述P型環(huán)24上或所述P型柱23即所述P型柱5-1、5-2和5-3上的所述層間膜9上，其中一個所述金屬場板P2即Tl框圖中的所述金屬場板P2完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十一、對所述N+硅基片I進行背面減薄。步驟十二、在所述N+硅基片I背面生長背面金屬層14并形成漏極。本發(fā)明實施例二所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法和本發(fā)明實施例一的區(qū)別是形成所述P型背柵3和所述P型環(huán)24的步驟不是放在步驟一中即在形成所述溝槽之前的步驟中，而是放在了形成所述終端介質(zhì)膜6的下一個步驟中即本發(fā)明實施例一中的步驟四的下一步驟中。本發(fā)明實施例三所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法和本發(fā)明實施例一的區(qū)別是在步驟一中即在形成所述溝槽之前的步驟中保留了形成所述P型環(huán)24的步驟；而將形成所述P型背柵3的步驟放在形成所述終端介質(zhì)膜6的下一個步驟中即本發(fā)明實施例一中的步驟四的下一步驟中。本發(fā)明實施例四所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法和本發(fā)明實施例一的區(qū)別是在步驟一中即在形成所述溝槽之前的步驟中保留了形成所述P型環(huán)24的步驟；而將形成所述P型背柵3的步驟放在形成所述柵極圖形和所述多晶硅場板P2的下一個步驟中即本發(fā)明實施例一中的步驟五的下一步驟中。如圖8和圖9所示，本發(fā)明實施例五所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟步驟一、在一 N+娃基片I上外延生長一層N型娃，通過光刻在所述N型娃中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)。步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層2，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域25和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱23，所述P型柱23包括形成于2區(qū)的P型柱5-1、形成于3區(qū)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的P型柱5-2和5-3 ;從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱。如圖8所示，一共生長了 6層所述N型硅，根據(jù)I區(qū)中的所述型區(qū)域25、2區(qū)的P型柱5-1以及3區(qū)的P型柱5-2和5-3的深度不同，各層所述N型硅形成后的P型雜質(zhì)注
入?yún)^(qū)域的掩膜版的圖形布置也不同，通過調(diào)節(jié)P型雜質(zhì)的注入次數(shù)調(diào)節(jié)所述型區(qū)域25和各所述P型柱23的深度。其中，I區(qū)的6層所述N型硅中在形成所述P型區(qū)域25處都進行P型雜質(zhì)注入，共6次注入；2區(qū)和3區(qū)中，在后4層所述N型硅中在形成所述P型柱23處都進行P型雜質(zhì)注入，共4次注入。故所形成的各所述P型柱23的深度都相同且都小于所述P型區(qū)域25的深度。如圖9所示，3區(qū)外側(cè)的四個所述P型柱5-3只有在后2層所述N型硅中在形成所述P型柱5-3處都進行P型雜質(zhì)注入，共2次注入。故所形成的所述P型柱5-3的深度都小于所述P型柱5-1和5-2的深度。步驟三、進行光刻和離子注入在所述N型硅外延層上的所述電流流動區(qū)的形成P型背柵3以及所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)24。步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕將I區(qū)的膜去掉從而在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜6 ;所述終端介質(zhì)膜6的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)。步驟五、在所述N+硅基片I上形成柵氧7和多晶硅8，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅8組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板P1，所述多晶硅場板Pl完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜6。步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)11和溝道截止環(huán)21。步驟七、淀積形成層間膜9。步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔10。步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵3和后續(xù)金屬層13的歐姆接觸。步驟十、在所述N+硅基片I表面淀積金屬層13，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板P2，各所述金屬場板P2分別位于所述P型環(huán)24上或所述P型柱5-1、5-2和5-3上的所述層間膜9上，其中一個所述金屬場板P2完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。步驟十一、對所述N+硅基片I進行背面減薄。步驟十二、在所述N+硅基片I背面生長背面金屬層14形成漏極。本發(fā)明實施例六所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法和本發(fā)明實施例五的區(qū)別是將本發(fā)明實施例五的步驟三中同時形成P型背柵3和所述P型環(huán)24的步驟分開成兩個步驟，分開后的兩個步驟為先進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)24 ;緊接著下一步再進行光刻、離子注入在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵。
本發(fā)明實施例七所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法和本發(fā)明實施例五的區(qū)別是將本發(fā)明實施例五的步驟三中同時形成P型背柵3和所述P型環(huán)24的步驟分開成兩個步驟，分開后的兩個步驟為先進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)24 ;再將進行光刻、離子注入和推阱在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵的步驟放在形成所述柵極圖形和所述多晶硅場板Pl的步驟即本發(fā)明實施例五的步驟五的之后一步中。以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限 制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，在一 N+硅基片上形成有一 N型外延層，超級結(jié)器件的中間區(qū)域為電流流動區(qū)，所述電流流動區(qū)包含交替排列的形成于所述N型外延層中的P型區(qū)域和N型區(qū)域，一 P型背柵形成于各所述P型區(qū)域上部或所述P型背柵形成于各所述P型區(qū)域上部并延伸到各所述P型區(qū)域上部兩側(cè)的所述N型區(qū)域中，一源區(qū)形成于各所述P型背柵中，在所述電流流動區(qū)的所述N型外延層上部形成有柵氧、柵極以及源極，在所述N+硅基片的背面形成有漏極；其特征在于 所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述電流流動區(qū)的外周并包括至少一 P型環(huán)、多個P型柱、一溝道截止環(huán)、一終端介質(zhì)膜、至少一多晶硅場板以及多個金屬場板；所述P型環(huán)、所述P型柱和所述溝道截止環(huán)都呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)、并由內(nèi)往外依次環(huán)繞于所述電流流動區(qū)的外周； 各所述P型柱形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層中、且各所述P型柱依次排列于所述電流流動區(qū)的最外側(cè)P型區(qū)域和所述溝道截止環(huán)間，各所述P型柱和各所述P型柱間的N型外延層組成P型柱和N型柱交替式結(jié)構(gòu)； 所述P型環(huán)形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型硅外延層的表面層中且和所述最外側(cè)P型區(qū)域相鄰； 所述溝道截止環(huán)形成于最外側(cè)P型柱外側(cè)的所述N型外延層的表面層中； 所述終端介質(zhì)膜形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型硅外延層上，所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)，所述終端介質(zhì)膜覆蓋了所述臺階結(jié)構(gòu)底部的P型柱到所述最外側(cè)P型柱間的所有所述P型柱； 所述多晶硅場板形成于所述終端介質(zhì)膜上，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 一層間膜形成于所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層、所述終端介質(zhì)膜和所述多晶硅場板上；所述多個金屬場板形成在所述層間膜上，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于至少一個所述P型柱的深度比所述電流流動區(qū)的P型區(qū)域的深度淺。
3.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于至少一組所述P型柱的寬度和所述N型柱的寬度比值大于所述電流流動區(qū)的所述P型區(qū)域的寬度和所述N型區(qū)域的寬度比值。
4.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于沿所述電流流動區(qū)往所述溝道截止環(huán)方向所述P型柱的寬度和所述N型柱的寬度比值相同或遞減。
5.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于沿所述電流流動區(qū)往所述溝道截止環(huán)方向所述P型柱的深度相同或遞減。
6.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述P型環(huán)從所述電流流動區(qū)中最外側(cè)P型區(qū)域往外覆蓋至少一個所述P型柱和一個所述N型柱。
7.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述P型環(huán)的雜質(zhì)濃度大于所述P型柱的雜質(zhì)濃度。
8.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述P型環(huán)的雜質(zhì)工藝條件和所述P型背柵的雜質(zhì)工藝條件相同。
9.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于位于所述P型環(huán)上的所述層間膜上的所述金屬場板至少有一部分全部覆蓋或部分覆蓋所述P型環(huán)。
10.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于位于所述P型環(huán)上的所述層間膜上的所述金屬場板和所述源極相連或懸浮于所述層間膜上。
11.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多晶硅場板和所述柵極相連或懸浮于所述終端介質(zhì)膜上。
12.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多晶硅場板和位于其上且位于所述臺階結(jié)構(gòu)外側(cè)并不和所述源極相連的所述金屬場板相連或不相連。
13.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述臺階結(jié)構(gòu)的傾斜角為10度 75度。
14.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述溝道截止環(huán)上覆蓋有所述金屬場板或所述多晶硅場板，覆蓋于所述溝道截止環(huán)上的所述金屬場板或所述多晶硅場板和所述溝道截止環(huán)相連接或懸浮。
15.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述溝道截止環(huán)上覆蓋懸浮的所述多晶硅場板、且在所述多晶硅場板上覆蓋有金屬場板，所述金屬場板和所述多晶硅場板相連或懸浮。
16.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于在俯視平面上所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為四方形、或所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為四方形的四角有圓弧的結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述P型柱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的四角形成有附加P型柱。
18.如權(quán)利要求17所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述附加P型柱和所述P型柱相連或隔開。
19.一種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，在所述N型硅外延層上形成電流流動區(qū)的P型背柵以及終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型環(huán)； 步驟二、利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)和所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽； 步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟七、淀積形成層間膜；步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十一、對所述N+硅基片進行背面減??； 步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
20.一種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括、如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽； 步驟二、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟三、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟四、在所述N型硅外延層上形成電流流動區(qū)的P型背柵以及終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型環(huán)； 步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟七、淀積形成層間膜； 步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十一、對所述N+硅基片進行背面減?。? 步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
21.一種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻和離子注入在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)； 步驟二、利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽； 步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱；步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟五、在所述N型硅外延層上的電流流動區(qū)形成P型背柵； 步驟六、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟八、淀積形成層間膜； 步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄； 步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
22.—種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上形成N型硅外延層，利用光刻和離子注入在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)； 步驟二、利用光刻刻蝕在電流流動區(qū)和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的所述N型外延層上形成溝槽； 步驟三、在所述溝槽中形成P型硅并將所述N型外延層表面的硅去掉，從而在所述電流流動區(qū)中形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟六、利用離子注入和推阱工藝在所述N型硅外延層上的電流流動區(qū)形成P型背柵； 步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟八、淀積形成層間膜； 步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減薄；步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
23.—種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上外延生長一層N型硅，通過光刻在所述N型硅中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)； 步驟二、重復(fù)步驟一的工 藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟三、進行光刻和離子注入在所述N型硅外延層上的所述電流流動區(qū)的形成P型背柵以及所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)； 步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟六、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟七、淀積形成層間膜； 步驟八、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟九、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十一、對所述N+硅基片進行背面減??； 步驟十二、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
24.一種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上外延生長一層N型硅，通過光刻在所述N型硅中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)； 步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟三、進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)； 步驟四、進行光刻和離子注入在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵； 步驟五、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟六、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟八、淀積形成層間膜； 步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減?。? 步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
25.—種如權(quán)利要求I所述超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、在一 N+硅基片上外延生長一層N型硅，通過光刻在所述N型硅中定義出P型雜質(zhì)的注入?yún)^(qū)域并注入P型雜質(zhì)； 步驟二、重復(fù)步驟一的工藝5 7次，得到由多層N型硅組成的N型硅外延層，形成于各層N型硅中的相同區(qū)域的P型雜質(zhì)組成電流流動區(qū)的P型區(qū)域和終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域的P型柱，從而在所述電流流動區(qū)形成交替排列的所述P型區(qū)域和N型區(qū)域、以及在終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域中形成交替排列的所述P型柱和所述N型柱； 步驟三、進行光刻、離子注入和推阱在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成P型環(huán)； 步驟四、淀積介質(zhì)膜并利用光刻刻蝕在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成終端介質(zhì)膜；所述終端介質(zhì)膜的靠近所述電流流動區(qū)的一側(cè)具有一臺階結(jié)構(gòu)； 步驟五、在所述N+硅基片上形成柵氧和多晶硅，利用光刻刻蝕在所述電流流動區(qū)形成由所述多晶硅組成的柵極圖形，在所述終端保護結(jié)構(gòu)區(qū)域形成至少一多晶硅場板，所述多晶硅場板完全覆蓋所述臺階結(jié)構(gòu)并覆蓋部分所述終端介質(zhì)膜； 步驟六、進行光刻、離子注入和推阱在所述電流流動區(qū)的形成P型背柵； 步驟七、利用光刻和離子注入工藝形成源區(qū)和溝道截止環(huán)； 步驟八、淀積形成層間膜； 步驟九、進行光刻刻蝕形成接觸孔； 步驟十、進行P+離子注入形成所述P型背柵和后續(xù)金屬層的歐姆接觸； 步驟十一、在所述N+硅基片表面淀積金屬層，并進行光刻刻蝕形成所述源極和所述柵極的電極圖形、 并形成多個金屬場板，各所述金屬場板分別位于所述P型環(huán)上或所述P型柱上的所述層間膜上，其中一個所述金屬場板完全覆蓋于所述臺階結(jié)構(gòu)上； 步驟十二、對所述N+硅基片進行背面減?。? 步驟十三、在所述N+硅基片背面進行金屬化形成漏極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)，采用多晶硅場板和金屬場板的組合結(jié)構(gòu)，且一組多晶硅場板和金屬場板同時覆蓋終端介質(zhì)膜的臺階結(jié)構(gòu)，能夠緩和器件表面的電場。本發(fā)明在場板下保持一個濃度較高P型環(huán)，能夠提高器件在感性電路中應(yīng)用時的電流處理能力。本發(fā)明的終端保護結(jié)構(gòu)中P型柱和N型柱的深度低于電流流動區(qū)中的P型區(qū)和N型區(qū)的深度，能夠保證在感性電路中應(yīng)用時器件關(guān)斷并發(fā)生電流過沖時，終端保護結(jié)構(gòu)中的類雪崩擊穿發(fā)生的位置保證在靠近硅片正面的位置，提高器件抗過沖電流能力。本發(fā)明還公開了一種超級結(jié)器件的終端保護結(jié)構(gòu)及制造方法。本發(fā)明能提高器件的耐壓特性、電流處理能力和可靠性且不增加工藝成本。
文檔編號H01L21/336GK102738207SQ201110086240
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者肖勝安 申請人:上海華虹Nec電子有限公司