近條狀立柱213-1的一個立柱，則拐角區(qū)域201h中在橫向上最靠近該條狀立柱213-1的一個柱狀立柱252d和該條狀立柱213-1之間的最小距離為D6，要求D6不超過有源區(qū)203中條狀立柱213之間的單元間距D，例如D6是Dl的二分之一并等于L/2。此外，在條狀立柱(213-1、213-2、…213_s)中任意選取一個如條狀立柱213-s，拐角區(qū)域201h中在縱向上最靠近該條狀立柱213-s的一個柱狀立柱(如252e)到該條狀立柱213-s之間的最小距離為D7，柱狀立柱252e在縱向上與條狀立柱213-s產(chǎn)生交疊，因柱狀立柱252e位于條狀立柱213_s的前一個條狀立柱的橫向延長線上，該前一個條狀立柱與條狀立柱213-s相鄰并且它們兩者間的距離實質(zhì)是有源區(qū)203中的晶胞間距D，相當(dāng)于要求D7大致等于晶胞間距D，其中圖7L關(guān)于D7的定義同樣也適用于圖7N的實施例。
[0070]參見圖7M，較之圖7K的方案略有區(qū)別，但仍然采用非標(biāo)準(zhǔn)的陣列251。與圖7E類似，有源區(qū)203的鄰近于拐角區(qū)域201h的角部不再是直角，而是被設(shè)置成帶有平緩弧度的彎曲形狀。具體而言，在有源區(qū)203的該角部區(qū)域布局有一系列條狀立柱(213-1、213-2、...213-x)，由它們構(gòu)成第一套條狀立柱213C，第一套條狀立柱213C中具有最靠近橫向周邊區(qū)域201a的一個條狀立柱213-1和最遠(yuǎn)離橫向周邊區(qū)域201a的一個條狀立柱213_x，有源區(qū)203角部處的一系列條狀立柱(213-1、213-2、…213_x)各自的一個末端都延伸到角部的該彎曲邊緣處，但使它們的長度依次逐步遞增以適應(yīng)其角部的彎曲形狀。其中在長度關(guān)系上條狀立柱213-1最短，條狀立柱213-2倒數(shù)第二短，......依次類推，條狀立柱213-χ最長，相當(dāng)于第一套條狀立柱213C按照越遠(yuǎn)離橫向周邊區(qū)域201a則長度越長的規(guī)律，從而使條狀立柱(213-1、213-2、...213-χ)的長度依次逐步遞增。值得注意的是，第一套條狀立柱213C各自的末端并沒直接有延伸到縱向周邊區(qū)域201d的外側(cè)邊緣處，而條狀立柱213-y是有源區(qū)203角部區(qū)域中末端開始首次直接延長至縱向周邊區(qū)域201d的外側(cè)邊緣處的首個條狀立柱，并且條狀立柱213-y也是第一套條狀立柱C中末尾的一個條狀立柱213-x的相鄰的下/后一個條狀立柱。
[0071]在圖7M的該實施例中，第一套條狀立柱213C中各條狀立柱的長度比有源區(qū)203中心區(qū)域的條狀立柱213要短，則由橫向周邊區(qū)域20Ia最靠近有源區(qū)203的條狀立柱211a的橫向延長線、和由有源區(qū)203角部彎曲邊緣線兩者所限定的角落區(qū)域中(近似于三角地帶)并沒有布置任何條狀立柱213，相反，由于電荷平衡的需求，我們在該限定的區(qū)域中布置第一類柱狀立柱252a或者第二類柱狀立柱252b，使第一套條狀立柱C的每一行條狀立柱(213-1、213-2、…213-x)各自的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行的第一類柱狀立柱252a或一行第二類柱狀立柱252b，例如條狀立柱213-1的延長線上設(shè)置有靠近條狀立柱213-1的一行第二類柱狀立柱252b，但在相鄰的下一個條狀立柱213-1的延長線上設(shè)置有靠近條狀立柱213-2的一行該第一類柱狀立柱252a。與此同時，橫向周邊區(qū)域201a中每一個第一類條狀立柱211a的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行第二類柱狀立柱252b，以及每一個第二類條狀立柱211b的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行的第一類柱狀立柱252a。因為圖7E中的大部分特征適用于圖7M的實施例，所以不予贅述。
[0072]在應(yīng)用上文介紹的超級結(jié)的MOSFET中，有源區(qū)203和/或終端區(qū)的條狀立柱211、212,213及拐角區(qū)域201h中的柱狀立柱206電性耦合在源極上而具有源極電勢。
[0073]對于需要電荷區(qū)域而言，P型和N型摻雜物的電荷應(yīng)平衡，Cp= Cn, P型摻雜物的總電荷Cp是由形成P型立柱211、212、213及柱狀立柱206而植入到半導(dǎo)體層220每單位面積上的摻雜物的總劑量Q以及由植入P型摻雜物的那部分區(qū)域面積Ssub決定，C P= QXSsubo而N型摻雜物的電荷Cn是由N型半導(dǎo)體層220中每單位體積上的N型摻雜物的摻雜密度M、N型半導(dǎo)體層220和P型立柱211、212、213及柱狀立柱206的厚度或深度T以及半導(dǎo)體層220中所選定的需要進行電荷平衡這部分區(qū)域的總面積Stot所決定的。C N包括所有的N型電荷，自然也包括在P摻雜區(qū)域的面積為Ssub中的電荷。總面積Stct包括需要進行電荷平衡這部分區(qū)域的P型摻雜區(qū)域面積Ssub以及非P型摻雜區(qū)S NQN。因此，Stot= S sub+Snqn而且Cn= P XTXStot，則 QXSsub= P X TX S TOT，所以 Ssub 比 S TOT 是一個常數(shù)，等于(TX P)+Q0顯而易見在本發(fā)明的各個實施例中，可以利用一種簡單的二維布局方式替代原有技術(shù)中需要在三維立體架構(gòu)中來考慮平衡電荷的方式，以三維的思維考慮平衡的方式一般是采用3D模型軟件進行多次模擬仿真，而二維布局的基本思路是，僅僅使P型條狀立柱211、212、213以及柱狀立柱206它們的面積Ssub在整個需要進行電荷平衡的區(qū)域總面積S ■上選擇一個面積比例關(guān)系即可，業(yè)界的設(shè)計人員對于該方案無疑是樂見其成的。
[0074]以上，通過說明和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中: 第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和圍繞在有源區(qū)外側(cè)的終端區(qū)； 在終端區(qū)的拐角區(qū)域中布置有第二導(dǎo)電類型的柱狀立柱陣列； 在終端區(qū)的與其拐角區(qū)域相銜接的第一、第二周邊區(qū)域和在有源區(qū)中均布置有第二導(dǎo)電類型的條狀立柱； 第一周邊區(qū)域和有源區(qū)中的多個條狀立柱并排設(shè)置并沿第一方向延伸，第二周邊區(qū)域中的多個條狀立柱并排設(shè)置并沿著與第一方向垂直的第二方向延伸； 使拐角區(qū)域中第一導(dǎo)電類型摻雜物的電荷與第二導(dǎo)電類型摻雜物的電荷相互平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一周邊區(qū)域中多個條狀立柱朝拐角區(qū)域延伸至它們鄰近拐角區(qū)域的末端對齊，第二周邊區(qū)域中多個條狀立柱朝拐角區(qū)域延伸至它們鄰近拐角區(qū)域的末端對齊，使拐角區(qū)域為方形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，在第一、第二周邊區(qū)域的多個條狀立柱中，按照越靠近有源區(qū)條狀立柱的長度越長的變化規(guī)律，使第一、第二周邊區(qū)域各自的多個條狀立柱的長度由外至內(nèi)依次逐步遞增，將拐角區(qū)域設(shè)置成三角形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一周邊區(qū)域中設(shè)置長度不同且交替間隔配置的第一類、第二類條狀立柱，將其中一者靠近拐角區(qū)域的末端設(shè)置為相對于其中另一者靠近拐角區(qū)域的末端以背離拐角區(qū)域的方向向內(nèi)回縮，及第二周邊區(qū)域中多個條狀立柱朝拐角區(qū)域延伸至它們鄰近拐角區(qū)域的末端對齊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一周邊區(qū)域中每一個條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有柱狀立柱陣列中的一行柱狀立柱，第二周邊區(qū)域中每一個條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有柱狀立柱陣列中的一列柱狀立柱。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，拐角區(qū)域中任意相鄰的兩行柱狀立柱與任意相鄰的兩列柱狀立柱定義出兩組立柱，該兩組立柱中同一行的柱狀立柱同時位于一條與第一方向同向的線上，兩組立柱中同一列的柱狀立柱同時位于一條與第二方向同向的線上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，在拐角區(qū)域的柱狀立柱陣列中設(shè)有第一類、第二類柱狀立柱，第一類柱狀立柱子陣列具有的行和第二類柱狀立柱子陣列具有的行交替間隔配置且在第二方向上彼此錯開；其中 使任意一行第一類柱狀立柱和相鄰的另一行第一類柱狀立柱之間設(shè)置有一行第二類柱狀立柱，和使第一類柱狀立柱子陣列中任意一列柱狀立柱均與第二類柱狀立柱子陣列中任意一列柱狀立柱在第二方向上不重合。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個或多個第二類柱狀立柱填充在第二類條狀立柱因其末端向內(nèi)回縮所預(yù)留的空置區(qū)；其中 第一周邊區(qū)域中每一個第一類條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行第一類柱狀立柱，及每一個第二類條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行第二類柱狀立柱，第二周邊區(qū)域中每一個條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一列第一類柱狀立柱。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個或多個第一類柱狀立柱填充在第二類條狀立柱因其末端向內(nèi)回縮所預(yù)留的空置區(qū)；其中 第一周邊區(qū)域中每一個第一類條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行第二類柱狀立柱及每一個第二類條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行第一類柱狀立柱，第二周邊區(qū)域中每一個條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一列第一類柱狀立柱。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，將第一、第二周邊區(qū)域中條狀立柱各自鄰近拐角區(qū)域的末端均設(shè)置在與第一方向的夾角成銳角的同一直線上； 在柱狀立柱陣列中從起始于三角形中一個直角邊位置處的首行柱狀立柱到終止于直角三角形中斜邊與另一直角邊夾角位置處的末行柱狀立柱，使后一行柱狀立柱的數(shù)量較之相鄰的前一行柱狀立柱的數(shù)量依次遞減。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，有源區(qū)鄰近終端區(qū)的拐角區(qū)域的角部設(shè)置成帶有平緩弧度的彎曲形狀，使有源區(qū)角部處的一系列條狀立柱的長度按照越遠(yuǎn)離第一周邊區(qū)域則長度越長的變化規(guī)律，由有源區(qū)靠近第一周邊區(qū)域的邊緣至有源區(qū)中心的次序依次逐步遞增以適應(yīng)該彎曲形狀； 在由第一、第二周邊區(qū)域各自最靠近有源區(qū)的條狀立柱的延長線和有源區(qū)角部邊緣線所圍攏的區(qū)域中也分布有柱狀立柱，使有源區(qū)角部處的每一行條狀立柱的延長線上對應(yīng)設(shè)置有一行的第一類柱狀立柱或一行第二類柱狀立柱。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，拐角區(qū)域中柱狀立柱之間的單元間距小于或等于有源區(qū)中條狀立柱之間的單元間距；以及 柱狀立柱陣列邊緣處靠近第一、第二周邊區(qū)域或靠近有源區(qū)的任意一個柱狀立柱和最接近于該任意一個柱狀立柱的條狀立柱之間的最短距離不超過有源區(qū)中條狀立柱之間的單元間距。13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，柱狀立柱的橫截面為圓形或橢圓形或三角形或任意多邊形。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級結(jié)布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，半導(dǎo)體層中包括每單位體積上摻雜密度為P、摻雜深度為T的第一導(dǎo)電類型摻雜物，半導(dǎo)體層之中的柱形立柱、條狀立柱中包括植入劑量為Q、摻雜深度為T的第二導(dǎo)電類型摻雜物； 拐角區(qū)域總面積為Stot并設(shè)計柱形立柱的整體面積為S SUB，保持Ssub比S ■是一個等于(TX P)+Q的常數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明主要是關(guān)于金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管器件，更確切地說，是涉及到一種用于超級結(jié)型的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管器件的終端區(qū)結(jié)構(gòu)，在終端區(qū)的拐角區(qū)域中布置有第二導(dǎo)電類型的柱狀立柱陣列，在終端區(qū)的與其拐角區(qū)域相銜接的第一、第二周邊區(qū)域和在有源區(qū)中均布置有第二導(dǎo)電類型的條狀立柱，使拐角區(qū)域中第一導(dǎo)電類型摻雜物的電荷與第二導(dǎo)電類型摻雜物的電荷相互平衡。
【IPC分類】H01L29/06
【公開號】CN105161518
【申請?zhí)枴緾N201510340179
【發(fā)明人】馬榮耀, 可瑞思, 姜元祺
【申請人】中航（重慶）微電子有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月18日