[发明专利]一种功率器件结终端结构、制造方法及功率器件

说明书

本申请提供了一种功率器件结终端结构，场限环包括第一组场限环和第二组场限环，第一组场限环和第二组场限环中，每个场限环的宽度加上靠近主结方向且与其相邻的间隔的宽度为一常数；其中，第一组场限环相邻的场限环之间的间距以及主结与其相邻的场限环之间的间距中，每两个或多个相邻的所述间距相等，且沿从主结至场限环的方向依次递增；第二组场限环相邻的场限环之间的间距以及第二组场限环与第一组场限环相邻的场限环之间的间距中，沿从主结至场限环的方向，所述间距依次递增。本申请的结终端结构避免了主结附近和结终端外边缘附近的局部电场过大导致的器件击穿现象，使功率器件耐压性能和可靠性提升。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件技术领域，更具地地，涉及一种功率器件结终端结构、制造方法及功率器件。

背景技术

相对传统的硅材料，碳化硅材料具有击穿电场大，开关速度快，耐高温等优点，因此，碳化硅被广泛应用于下一代功率器件。但为了确保碳化硅功率器件的耐压特性，需要优越的结终端结构来抑制器件局部电场峰值，使耐压性能趋近碳化硅材料所决定的理想性能。

场限环是一种常见的碳化硅功率器件结终端结构，可以与主结同时注入形成，且性能对注入的有效剂量不敏感。但是，常用的浮空场限环结终端结构的耐压性能对场限环的间距很敏感，工艺过程导致的场环间距的变化会使浮空场环在接终端内边缘或外边缘发生局部峰值电场，使器件被提前击穿，从而影响器件耐压性能和可靠性。

因此，急需一种电场分布均匀、耐压性能好且可靠性高的碳化硅功率器件结终端结构。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种功率器件结终端结构及其制造方法，用于解决上述部分或全部技术问题。

第一方面，本申请提供一种功率器件结终端结构，包括外延层，还包括多个场限环，其通过掺杂间隔设置于所述外延层上，所述场限环包括第一组场限环和第二组场限环，所述第一组场限环和所述第二组场限环中，每个场限环的宽度加上靠近主结端方向且与其相邻的间隔的宽度为一常数；其中，

所述第一组场限环相邻的场限环之间的间距以及主结与其相邻的场限环之间的间距中，每两个或多个相邻的所述间距相等，且沿从主结端至结终端的方向依次递增；

所述第二组场限环相邻的场限环之间的间距以及第二组场限环与第一组场限环相邻的场限环之间的间距中，沿从主结端至结终端的方向，所述间距依次递增。

在根据第一方面的一个实施方式中，所述第一组的场限环中，每两个或多个相邻的所述间距递增的幅度小于所述第二组场限环中的相邻的场限环之间的间距递增的幅度。

在根据第一方面的一个实施方式中，所述第一组场限环和所述第二组场限环相交界的位置位于所述结终端的中心位置。

在根据第一方面的一个实施方式中，所述场限环的掺杂类型与所述主结的掺杂类型相同。

在根据第一方面的一个实施方式中，所述功率器件由碳化硅材料制成。

第二方面，本申请提供一种功率器件，包括根据第一方面所述的功率器件结终端结构。

第三方面，本申请提供一种功率器件结终端结构的制造方法，包括以下步骤：

S1：制作外延层；

S2：在外延层上制作主结和多个场限环，

其中，步骤S2中，所述场限环包括第一组场限环和第二组场限环，所述第一组场限环和所述第二组场限环中，每个场限环的宽度加上靠近主结端方向且与其相邻的间隔的宽度为一常数；

所述第一组场限环相邻的场限环之间的间距以及主结与其相邻的场限环之间的间距中，每两个或多个相邻的所述间距相等，且从主结端至结终端的方向依次递增；