[实用新型]一种超结VDMOS器件及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种超结VDMOS器件及电子设备，超结VDMOS器件包括有源区、主结区和终端区，其中，有源区包括远离主结区的第一区域和靠近主结区的第二区域：有源区包括多个栅极结构；第一区域包括第一组第一导电类型柱，第一组第一导电类型柱分别设置于有源区相邻的栅极结构之间，第一组第一导电类型柱的柱宽相等；第二区域包括第二组第一导电类型柱，第二组第一导电类型柱分别设置于有源区相邻的栅极结构之间，第二组第一导电类型柱的柱宽沿第一方向逐渐减小，第一方向为有源区至主结区的方向。降低了工艺波动带来的尺寸偏差对第二区域耐压的影响，以保证第二区域耐压高于有源区耐压，避免发生第二区域击穿，提高器件的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，具体而言涉及一种超结VDMOS器件及电子设备。

背景技术

近年来，随着微电子技术的迅猛发展，以及汽车电子、航空航天、工业控制、电力运输等相关领域的迫切需求，发展新型大功率半导体器件越来越多的受到人们关注。垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管(Vertical Double-diffused Metal Oxide，VDMOS)因具有开关损耗小、输入阻抗高、驱动功率小、频率特性好、跨导高度线性等优点，被越来越广泛地应用在模拟电路和驱动电路中，尤其是高压功率部分。

在超结VDMOS中，对于多次外延形成的超结结构，有源区和主结的连接处的处理极为重要。目前，对于有源区和主结处的连接即过渡区的处理方式通常为P柱(pillar)尺寸从2Aum直接过渡到Aum(A可代表不同的数字)，这需要计算好相应的P柱间距和N/P注入剂量来达到过渡区的N/P平衡，过渡区的耐压(BVds)在有源区耐压(BVds)和主结耐压(BVds)之间，由于此处光刻尺寸突变且差别较大，工艺实现过程中由于光刻和刻蚀的偏差有可能造成此处N/P平衡失准，BV出现下降，当过渡区BVds退化至低于有源区BVds时过渡区容易在高压下优先发生过渡区击穿，此时器件将不能达到有源区的耐压，且当高温及EAS测试的时候，由于主结处的电流较大，这种击穿现象更为严重。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种超结VDMOS器件，包括有源区和主结区，其中，有源区包括远离主结区的第一区域和靠近主结区的第二区域：

有源区包括多个栅极结构；

第一区域包括第一组第一导电类型柱，第一组第一导电类型柱分别设置于有源区相邻的栅极结构之间，第一组第一导电类型柱的柱宽相等；

第二区域包括第二组第一导电类型柱，第二组第一导电类型柱分别设置于有源区相邻的栅极结构之间，第二组第一导电类型柱的柱宽沿第一方向逐渐减小，第一方向为有源区至主结区的方向。

进一步，主结区包括第三组第一导电类型柱。

进一步，第一组第一导电类型柱的柱宽相等，第三组第一导电类型柱的柱宽相等，第三组第一导电类型柱的柱宽小于第一组第一导电类型柱的柱宽。

进一步，在第二组第一导电类型柱中，最靠近第一区域的第一导电类型柱具有最大柱宽，最靠近主结区的第一导电类型柱具有最小柱宽，其中，最大柱宽小于第一组第一导电类型柱的柱宽，最小柱宽大于第三组第一导电类型柱的柱宽。

进一步，第三组第一导电类型柱的柱宽与第一组第一导电类型柱的柱宽的比值范围包括0.4～0.6。

进一步，第二组第一导电类型柱的柱宽按等差数列沿第一方向逐渐减小。

进一步，第二组第一导电类型柱的柱宽按等比数列沿第一方向逐渐减小。

进一步，第二组第一导电类型柱包括3至6个第一导电类型柱。