[发明专利]复合终端结构及其制备方法

说明书

本申请公开一种复合终端结构及其制备方法，该复合终端结构包括N‑型半导体漂移区，N‑型半导体漂移区包括P型半导体场限环、P‑型半导体VLD区和N+型半导体场限环，P‑型半导体VLD区的一侧面与P型半导体场限环的部分另一侧面共面，N+型半导体场限环的另一侧面与所述N‑型半导体漂移区的另一侧面齐平；P‑型半导体VLD区中的掺杂离子的浓度小于P型半导体场限环中的掺杂离子的浓度；一个或间隔的多个第一场板，自P‑型半导体VLD区的上表面向外延伸，第一场板覆盖绝缘介质层的部分上表面并填充接触孔。相对于传统VLD终端，本申请可实现在高温下可靠性更好，不易受制造工艺线引入的表面固定电荷影响。

技术领域

本申请涉及功率半导体器件技术领域，具体涉及一种复合终端结构及其制备方法。

背景技术

功率半导体器件需要根据应用领域选取合适的终端结构，降低终端尺寸在芯片中所占的比例，从而可以提高同等面积下芯片的电流密度。自横向变掺杂(Variable LateralDoping，VLD)终端提出以来，逐步在快恢复二极管(Fast recovery diode，FRD)器件和金属-氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)器件中得以应用及推广。

目前，单独的VLD终端结构的注入剂量仍然偏低，基本上在1e12～1e13cm^-2数量级，在无场板保护下，其仍然受工艺线引入电荷影响较大。对此，现有改进方式主要有采用浮空场板结合VLD终端的设计方式，上述改进获得的终端中的浮空场板因与衬底未进行电学连接，将导致场板电位不稳定。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种复合终端结构及其制备方法，以改善现有的终端结构存在的受外界电荷影响较大或场板电位不稳定的问题。

本申请一方面提供一种复合终端结构，该终端结构包括：N+型半导体衬底；N-型半导体漂移区，设于所述N+型半导体衬底的上表面，包括P型半导体场限环、P-型半导体VLD区和N+型半导体场限环，所述P型半导体场限环、P-型半导体VLD区和N+型半导体场限环分别自所述N-型半导体漂移区的上表面向内部延伸，所述P型半导体场限环的一侧面与所述N-型半导体漂移区的一侧面齐平，所述P-型半导体VLD区的一侧面与所述P型半导体场限环的部分另一侧面共面，所述P-型半导体VLD区与所述N+型半导体场限环之间有间隙，所述N+型半导体场限环的另一侧面与所述N-型半导体漂移区的另一侧面齐平；所述P-型半导体VLD区中的掺杂离子的浓度小于所述P型半导体场限环中的掺杂离子的浓度；绝缘介质层，设于所述N-型半导体漂移区的上表面，分别与所述P型半导体场限环的部分上表面、所述P-型半导体VLD区的部分上表面和所述N+型半导体场限环的部分上表面接触，与所述P-型半导体VLD区的接触区设有一个或多个接触孔；阳极，自所述P型半导体场限环的上表面向外延伸，覆盖所述绝缘介质层的一侧面和部分上表面；一个或间隔的多个第一场板，自所述P-型半导体VLD区的上表面向外延伸，所述第一场板覆盖所述绝缘介质层的部分上表面并填充所述接触孔，最靠近所述阳极的第一场板与所述阳极之间有间隙；金属场板，与所述阳极相对设置，自所述N+型半导体场限环的上表面向外延伸，覆盖所述绝缘介质层的另一侧面和部分上表面，与最靠近所述金属场板的第一场板之间有间隙；阴极，设于所述N+型半导体衬底的底面。

其中，所述第一场板为金属场板或多晶硅场板。

其中，所述P-型半导体VLD区中的掺杂离子的浓度沿第一方向逐渐减小，所述第一方向为N+型半导体漂移区的宽度方向。

其中，所述P-型半导体VLD区由多个P-型子VLD区组成，相邻的P-型子VLD区的侧面共面，各个P-型子VLD区的深度沿所述第一方向逐渐减小。

其中，所述绝缘介质层包括氧化层，所述氧化层为二氧化硅层。

其中，所述绝缘介质层还包括钝化层，设于所述氧化层的上表面，所述钝化层为氮化硅层。