[发明专利]半导体高压器件的结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的结构，尤其是一种半导体高压器件的结构。本发明还涉及一种半导体高压器件的结构的制作方法。

背景技术

现有的高压功率器件终端结构为多层环状PN结，有时横向PN结多达9～10个。现有的高压功率器件的结构为左右对称的结构，其每一半对称的结构如图1所示，包括靠近对称轴位置的高压晶体管结构，以及在所述高压晶体管的外围的多个同心的环状PN结。所述高压晶体管结构包括P型体区、沟槽、源极等结构，而环状PN结将高压晶体管结构包括在其中。图1中包含了6个横向PN结，增加PN结的目的在于提高高压器件的耐压性能。但是，现有的结构占用较大的芯片面积，并且PN结的数量越多，占用的芯片面积就越大，进而导致器件制造成本增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体高压器件的结构及其制作方法，只需要较小的空间尺寸就能达到足够的耐压性能，从而降低器件制造成本。

为解决上述技术问题，本发明半导体高压器件的结构的技术方案是，所述半导体高压器件呈左右对称的结构，靠近对称轴的位置设置有高压晶体管结构，在所述高压晶体管的外围设置有多个同心的环状PN结，在最外层的PN结外侧设置有与环状PN结同心的终端环沟槽，所述终端环沟槽内填充有氧化硅。

本发明还公开了一种上述半导体高压器件的结构的制作方法，其技术方案是，包括先在硅衬底上光刻和刻蚀形成终端环沟槽；然后在终端环沟槽内填充氧化硅，并用回刻工艺去除表面的氧化硅，露出外延表面，保证硅片表面的平整；然后按照功率MOS器件制造的正常工艺流程完成生产过程。

本发明通过在环状PN结外围设置终端环沟槽，使得环状PN结的数量可以大大减少，只占用较小的芯片面积，并达到了更好的器件耐压性能，大大降低了器件的制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有的半导体高压器件右侧对称部分的结构示意图；

图2为本发明半导体高压器件右侧对称部分的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种半导体高压器件的结构，所述半导体高压器件呈左右对称的结构，靠近对称轴的位置设置有高压晶体管结构，在所述高压晶体管的外围设置有多个同心的环状PN结，每一半的对称结构如图2所示，所述高压晶体管结构包括P型体区、沟槽、源极等结构，而环状PN结将高压晶体管结构包括在其中，在最外层的PN结外侧设置有与环状PN结同心的终端环沟槽，所述终端环沟槽内填充有氧化硅。

所述环状PN结的个数为3个。

本发明还公开了一种上述半导体高压器件的结构的制作方法，包括先在硅衬底上光刻和刻蚀形成终端环沟槽；然后在终端环沟槽内填充氧化硅，并用回刻工艺去除表面的氧化硅，露出外延表面，保证硅片表面的平整；然后按照功率MOS器件制造的正常工艺流程完成生产过程。

本发明中最外一层终端结构采用了深沟槽加氧化物填充的工艺，这样可以提高横向击穿电压，从而提高整个器件的耐压特性。

传统的终端环结构中，最外侧终端环底部电力线比较集中，从而导致电场强度增大，耐压能力有限。与现有技术相比，本发明在终端环外侧添加一个填充氧化物的深沟槽，可以将密集的电力线拉平疏散，从而降低此处的电场强度，提高器件的耐压特性。

综上所述，本发明通过在环状PN结外围设置终端环沟槽，使得环状PN结的数量可以大大减少，只占用较小的芯片面积，并达到了更好的器件耐压性能，大大降低了器件的制造成本。