专利名称::深沟槽超结结构的保护环的利记博彩app
技术领域:
:本实用新型涉及半导体器件制造
技术领域:
,具体来说,本实用新型涉及ー种深沟槽超结结构的保护环。
背景技术:
:随着功率晶体管的工作电压提高,其导通电阻也将随之指数上升。为了打破导通电阻的硅限,进ー步提高大功率晶体管的特性,超结结构的概念被提出。这种结构能够在提高工作电压的同时,保持导通电阻的线性上升。以600伏的功率晶体管为例,使用超结结构的导通电阻只有相同面积传统功率晶体管的20%。而且其输出电容、输入电容也同步降低,工作频率特性得到提高。超结结构的实现一般有两种途径,ー种使用多层注入、多层外延的技术形成超结的方案。另ー种使用深沟槽刻蚀加外延填充生长形成超结的方案。本案主要涉及的是深沟槽超结结构的保护环。图I为现有技术中ー种深沟槽超结结构的保护环的平面结构示意图。如图I所示,该保护环100包括横条状的、竖条状的沟槽101,某些横向沟槽会与竖向沟槽形成直角或者弯角交界处102。而由于在沟槽外延填充过程中,不同晶向面的生长速率不一致,导致外延エ艺在弯角或直角处102的质量不均匀,不但增加了保护环外延填充的难度,还影响了功率器件的电学性能和エ艺的稳定性。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种深沟槽超结结构的保护环,能够避免现有技术中的上述问题,使所有沟槽中填充的外延层具有一致性,提供了可靠的电学性能和エ艺的稳定性。为解决上述技术问题,本实用新型提供一种深沟槽超结结构的保护环,位于半导体衬底上,包括竖向条状沟槽;横向条状沟槽,与所述竖向条状沟槽竖直相接,构成ー个或者多个环状沟槽;以及外延材质,填充于所述竖向条状沟槽和所述横向条状沟槽内,将同一个所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽和所述横向条状沟槽在所述半导体衬底中连接成连续的环;其中,构成所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽与所述横向条状沟槽的转角接ロ处彼此空开。可选地,所述保护环的所述环状沟槽有I飞个。可选地,所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽和/或所述横向条状沟槽的线宽尺寸,以及ー个所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽和/或所述横向条状沟槽与其平行相邻的其他环状沟槽的所述竖向条状沟槽和/或所述横向条状沟槽之间的沟槽间距根据所述深沟槽超结结构的电压、电流要求是可调整的(Adjustable)。可选地,所述半导体衬底为硅衬底。[0014]与现有技术相比,本实用新型具有以下优点本实用新型在保护环的同一个环状沟槽的竖向条状沟槽和横向条状沟槽的转角接ロ处使用非接触设计,彼此空开。这样,沟槽的所有四个方向就具有相同的晶向,所有沟槽中填充的外延材质具有一致性,克服了原先沟槽转角接ロ处可能存在的不平整的情况。本实用新型保证了深沟槽超结结构的电压保护的要求,降低了外延填充的难度,提高了稳定、可靠的电学性能和エ艺可加工的稳定性。本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中图I为现有技术中ー种深沟槽超结结构的保护环的平面结构示意图;图2为本实用新型一个实施例的深沟槽超结结构的保护环的平面结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进ー步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。图2为本实用新型一个实施例的深沟槽超结结构的保护环的平面结构示意图。如图2所示,该深沟槽超结结构的保护环200可以位于半导体衬底(未标示)上,该半导体衬底可以为硅衬底。由于在沟槽外延填充过程中,不同晶向面的填充物生长速率不一致,所以本实施例使用直条图形和直角来形成保护环200。该保护环200—般可以包括竖向条状沟槽201、横向条状沟槽202、外延材质203等部分。其中,横向条状沟槽202与竖向条状沟槽201竖直相接(但不直接相接触),构成ー个或者多个环状沟槽。外延材质203内包含有掺杂杂质(根据实际エ艺需要而定),填充于竖向条状沟槽201和横向条状沟槽202内。该掺杂杂质会在扩散エ艺中扩散至半导体衬底中,将同一个环状沟槽的竖向条状沟槽201和横向条状沟槽202在半导体衬底中连接成连续的环。其中,构成环状沟槽的竖向条状沟槽201与横向条状沟槽202的转角接ロ处204使用非接触设计。如图2中所示的多个小阴影块,将彼此竖直的两个方向的条状沟槽隔开,以此来避免在转角处填充的外延材质不均匀。在本实施例中,同一个环状沟槽的竖向条状沟槽201和横向条状沟槽202之间的间距要求小于2倍掺杂杂质扩散的距离,这样在扩散之后能形成连续的保护作用。该掺杂杂质扩散的距离至少与半导体衬底的类型、扩散エ艺的温度、掺杂杂质的种类和浓度有夫。如图2所示,该保护环200的环状沟槽可以有I飞个(本图中仅示例性地示出了3个)。此外,环状沟槽的竖向条状沟槽201和/或横向条状沟槽202的线宽尺寸,以及ー个环状沟槽的竖向条状沟槽201和/或横向条状沟槽202与其平行相邻的其他环状沟槽的竖向条状沟槽201和/或横向条状沟槽202之间的沟槽间距根据深沟槽超结结构的电压、电流要求是可调整的。[0026]本实用新型在保护环的同一个环状沟槽的竖向条状沟槽和横向条状沟槽的转角接ロ处使用非接触设计,彼此空开。这样,沟槽的所有四个方向就具有相同的晶向,所有沟槽中填充的外延材质具有一致性,克服了原先沟槽转角接ロ处可能存在的不平整的情况。本实用新型保证了深沟槽超结结构的电压保护的要求,降低了外延填充的难度,提高了稳定、可靠的电学性能和エ艺可加工的稳定性。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本实用新型,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。权利要求1.一种深沟槽超结结构的保护环(200),位于半导体衬底上,其特征在于,包括竖向条状沟槽(201);横向条状沟槽(202),与所述竖向条状沟槽(201)竖直相接,构成ー个或者多个环状沟槽;以及外延材质(203),填充于所述竖向条状沟槽(201)和所述横向条状沟槽(202)内,将同ー个所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽(201)和所述横向条状沟槽(202)在所述半导体衬底中连接成连续的环;其中,构成所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽(201)与所述横向条状沟槽(202)的转角接ロ处彼此空开。2.根据权利要求I所述的保护环(200),其特征在于,所述保护环(200)的所述环状沟槽有f5个。3.根据权利要求2所述的保护环(200),其特征在于,所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽(201)和/或所述横向条状沟槽(202)的线宽尺寸,以及ー个所述环状沟槽的所述竖向条状沟槽(201)和/或所述横向条状沟槽(202)与其平行相邻的其他环状沟槽的所述竖向条状沟槽(201)和/或所述横向条状沟槽(202)之间的沟槽间距根据所述深沟槽超结结构的电压、电流要求是可调整的。4.根据权利要求3所述的保护环(200),其特征在于,所述半导体衬底为硅衬底。专利摘要本实用新型提供一种深沟槽超结结构的保护环,位于半导体衬底上,包括竖向条状沟槽;横向条状沟槽,与竖向条状沟槽竖直相接,构成一个或者多个环状沟槽;以及外延材质,填充于竖向条状沟槽和横向条状沟槽内,将同一个环状沟槽的竖向条状沟槽和横向条状沟槽在半导体衬底中连接成连续的环;其中,构成环状沟槽的竖向条状沟槽与横向条状沟槽的转角接口处彼此空开。本实用新型在转角接口处使用非接触设计,这样,沟槽的所有四个方向就具有相同的晶向,填充的外延材质具有一致性。本实用新型保证了超结结构的电压保护的要求,降低了外延填充的难度,提高了稳定、可靠的电学性能和工艺加工的稳定性。文档编号H01L23/62GK202651111SQ20122011160公开日2013年1月2日申请日期2012年3月22日优先权日2012年3月22日发明者陶有飞申请人:上海先进半导体制造股份有限公司