[发明专利]一种电力电子半导体芯片终端结构及其制造方法

权利要求书

1.一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：包括多个横向并排排列的端单元结构，所述电力电子半导体芯片的终端单元结构包括N-漂移区衬底(110)，N-漂移区衬底上表面设有浮空重掺杂的P+场限环组(120)、在P+场限环组(120)表面设有浮空沟槽(130)，P+场限环组(120)的终端主结(170)上方连接有金属导电层(150)，P+场限环组(120)另一端的截止环处左侧设有绝缘的场氧化层(140)，场氧化层(140)的上方两侧为多晶场板(160)，多晶场板(160)左侧与金属导电层(150)相连接，右侧与终端截止环N+连接，浮空沟槽(130)表面还覆盖有绝缘的阻挡保护层(180)。

2.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述P+场限环组(120)包括若干不同大小的P+场限环，P+场限环的摻杂剂量均大于1e12cm-3，结深为1-15μm，最小环宽为1μm-30μm，所述P+场限环组(120)中的P+场限环结构沿N-漂移区衬底(110)横向周期排列。

3.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述P+场限环组(120)中的P+场限环结构的数量为1-40个。

4.如权利要求2所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述若干P+场限环的周期排列方式为间距递增，宽度递减的排列方式。

5.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述浮空沟槽(130)的深度为1-7μm，沟槽内填充有硅的氧化物或硅的氮化物。

6.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述的金属导电层(150)覆盖终端主结(170)的上表面，材料为导电金属材料。

7.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述场氧化层(140)位于N-漂移区(110)表面，其厚度为1um-2um，材料为二氧化硅。

8.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述多晶场板(160)位于场氧化层(140)的上方两侧，多晶场板(160)和场氧化层(140)分别与金属导电层(150)相连接。

9.如权利要求1所述的一种电力电子半导体芯片终端结构，其特征在于：所述阻挡保护层(180)覆盖多晶场板(160)上方，厚度为0.1-20μm，材料为硅的氧化物和氮化物。

10.一种电力电子半导体芯片终端的制造方法，其工艺顺序为：

A.在N-漂移区衬底110的表面上，用热氧化或LPCVD或PECVD的方法生长场氧化层140；

B.通过光刻、干法刻蚀对场氧化层140进行刻蚀，形成注入窗口区；

C.在注入窗口区中注入小剂量的B等P型杂质，进行退火、推阱处理形成重掺杂的P+场限环120，其结深在1-15μm范围之间；

D.在N+漂移区衬底110表面通过光刻、干法刻蚀出浮空沟槽130，再用LPCVD或PECVD的方法沉积硅的氮化物或者氧化物；

E.在终端结构表面通过LPCVD或PECVD的方法沉积多晶场板，再通过干法刻蚀形成分别在场氧化层140两侧的结构；

F.在终端结构表面通过LPCVD或PECVD的方法沉积阻挡层，再通过干法刻蚀形成金属导电层接触窗口；

G.在终端结构表面通过蒸发或者溅射的方法制作金属层，并通过光刻、湿法刻蚀仅留下窗口区的金属导电层150，金属导电层150与终端主结170相连接；

H.在终端结构表面通过LPCVD或PECVD的方法沉积钝化层。