[实用新型]一种功率半导体器件终端结构

说明书

本实用新型属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种功率半导体器件终端结构，包括集电极金属及位于集电极金属上方的第一导电类型漂移区，在第一导电类型漂移区表面设置有主结结构、位于主结结构外围的耐压结构及位于耐压结构外围的截止环结构，在耐压结构中，在第一导电类型漂移区表面设置若干个沟槽及若干个位于沟槽外围的第二导电类型场限环，从主结结构指向截止环结构的方向上，沟槽与第二导电类型场限环间的间距逐渐增大，在沟槽内设有位于中心区的导电多晶硅及包裹导电多晶硅的栅氧化层；本实用新型通过在终端结构的场限环一侧增加沟槽结构，能够有效提高功率器件的耐压性能，减小终端的面积，进而减小芯片的面积，降低成本。

技术领域

本实用新型涉及一种终端结构及其制造方法，具体是一种功率半导体器件终端结构及其制造方法，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设;网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。

除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高，功率器件市场一直保持较快的发展速度。功率器件的一个重要的发展方向就是集成化和微型化，限制其发展的一种重要问题就是半导体器件终端面积，半导体器件终端面积与所需耐压之间存在矛盾；如图1所示，常规的功率器件终端结构，存在明显的缺点，当电压等级较高时，所需终端场限环个数增加，面积明显增大，严重浪费芯片面积，成本较高；

鉴于以上常规技术中的缺陷，一种能够有效提高器件耐压性能，缩小终端面积，并且与现有工艺兼容的，一种功率半导体器件终端结构及其制造方法的提出是及其必要的。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种功率半导体器件终端结构及其制造方法，通过在终端结构的场限环一侧增加沟槽结构，能够有效提高功率器件的耐压性能，减小终端的面积，进而减小芯片的面积，降低成本。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种功率半导体器件终端结构，包括用于引出集电极的集电极金属及位于所述集电极金属上方的第一导电类型漂移区，在所述第一导电类型漂移区表面设置有主结结构、位于主结结构外围的耐压结构及位于耐压结构外围的截止环结构，其特征在于，在耐压结构中，在第一导电类型漂移区表面设置若干个沟槽及若干个位于沟槽外围的第二导电类型场限环，从主结结构指向截止环结构的方向上，所述沟槽与第二导电类型场限环间的间距逐渐增大，在所述沟槽内设有位于中心区的导电多晶硅及包裹所述导电多晶硅的栅氧化层。

进一步地，在耐压结构中，在所述第一导电类型漂移区上设有场氧化层、耐压环多晶硅场板、绝缘介质层及金属场板，所述金属场板通过通孔穿过绝缘介质层与导电多晶硅电性连接，也可设置为浮空状态，所述金属场板通过通孔穿过绝缘介质层与第二导电类型场限环连接，也可设置为浮空状态，所述金属场板通过通孔穿过绝缘介质层与耐压环多晶硅场板电性连接，也可设置为浮空状态，所述耐压环多晶硅场板与第二导电类型场限环连接，且通过场氧化层与第一导电类型漂移区隔离。

进一步地，所述第二导电类型场限环深度大于沟槽的深度。

进一步地，所述沟槽与距离最近的第二导电类型场限环的间距为1μm~30μm，所述间距根据器件耐压需求进行调整。

进一步地，所述沟槽与第二导电类型场限环之间还可设置第二导电类型第一阱区。

进一步地，在主结结构中，在第一导电类型漂移区表面设有主结场限环，在第一导电类型漂移区上设有场氧化层、主结多晶硅场板、绝缘介质层及发射极金属，所述发射极金属通过通孔穿过绝缘介质层与主结场限环连接，所述发射极金属通过通孔穿过绝缘介质层与主结多晶硅场板电性连接，也可设置为浮空状态，所述主结多晶硅场板与主结场限环连接，且与第一导电类型漂移区通过场氧化层隔离。