[实用新型]一种带沟槽的终端结构

说明书

本实用新型属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种带沟槽的终端结构，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外延层，在所述第一导电类型外延层表面设有一个第二导电类型阱区及包围所述第二导电类型阱区的若干个第二导电类型场限环，其特征在于，在所述第二导电类型阱区内设置若干个互相平行的沟槽，在所述沟槽内设有位于中心区浮空的导电多晶硅及包裹所述导电多晶硅的栅氧层；本实用新型通过在阱区内增加沟槽结构来增大主结处的电势，减少场限环的数目，进而减少器件终端宽度，本实用新型在保证器件耐压能力的同时，减小了器件终端面积，进而减小了整个器件的面积，降低了器件制作成本，提高了性价比。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件的终端结构，具体是一种带沟槽的终端结构，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

在功率半导体器件领域，终端的设计与器件的耐压及可靠性息息相关，终端承受的电压可分为横向电压与纵向电压，决定纵向电压的主要因素为器件外延层的厚度，决定横向电压的主要因素就是器件终端宽度，目前现有器件的终端结构均采用的是场限环结构的终端，如图2所示，以IGBT器件的终端结构为例，在所述集电极金属上设有第二导电类型外延层，在所述第二导电类型外延层上设有第一导电类型缓冲层，在所述第一导电类型缓冲层上设有第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层表面设有一个第二导电类型阱区与若干个第二导电类型场限环，所述第二导电类型场限环位于终端结构的外围，并且包围着第二导电类型阱区，第二导电类型阱区边缘处的主结10处电势决定了器件终端结构的初始电势，初始电势越高，终端结构需要的场限环的个数就越少，终端结构的宽度就越窄，目前现有的终端结构的主结10处的电势较小，因此终端横向耐压基本都依赖于场限环，对于高压产品，必须增加场限环来提高耐压，大大增加了器件终端的面积，使得有源区面积减小，同时增加了生产成本，此外，这种终端结构靠近有源区的几个场限环的横向耐压效率偏低。

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，提供一种带沟槽的终端结构，通过在阱区内增加沟槽结构来增大主结处的电势，减少场限环的数目，进而减少器件终端宽度，本实用新型在保证器件耐压能力的同时，减小了器件终端面积，进而减小了整个器件的面积，降低了器件制作成本，提高了性价比。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种带沟槽的终端结构，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外延层，在所述第一导电类型外延层表面设有一个第二导电类型阱区及包围所述第二导电类型阱区的若干个第二导电类型场限环，其特征在于，在所述第二导电类型阱区内设置若干个互相平行的沟槽，在所述沟槽内设有位于中心区浮空的导电多晶硅及包裹所述导电多晶硅的栅氧层。

进一步地，在所述第一导电类型外延层上设有场氧层，在所述场氧层上设有若干个场板，其中一个场板可通过通孔与所述第二导电类型阱区电连接，也可设置为浮空状态，剩余场板可通过通孔与所述第二导电类型场限环电连接，也可设置为浮空状态。

进一步地，所述第二导电类型阱区及第二导电类型场限环均从所述第一导电类型外延层表面延伸到其内部，且所述第二导电类型阱区横跨器件的有源区和终端区。

进一步地，在终端区靠近有源区的一侧设置有发射极金属，所述发射极金属通过场氧层内的通孔与所述第二导电类型阱区电连接。

进一步地，在所述终端区表面覆盖钝化层。

进一步地，所述第二导电类型场限环可以不设置，所述场板也可以不设置。

进一步地，所述沟槽的深度可大于第二导电类型阱区的深度。

进一步地，所述终端结构包括N型功率半导体器件的终端结构和P型功率半导体器件的终端结构，对于N型功率半导体器件的终端结构，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，对于P型半导体器件的终端结构，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。