[发明专利]一种高可靠性的终端结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种高可靠性的终端结构及其制造方法，涉及终端结构技术领域。衬底下方设置有漏极、上方设置有n型缓冲区，n型缓冲区内部设置有规律排布的p型阱，p型阱上方设置有栅氧氧化层和多晶层，BODY I区P阱和BODY II区P阱内置n+型源级和p+型短路区，源级金属电极设置在BODY I区P阱和BODY II区P阱上方，栅极金属电极设置在BODY II区P阱和RING I区P阱上方，RING II区浮空金属电极设置在RING II区上方，终端末端金属电极设置在终端末端P阱上方。本发明在漂移区内设置BODY I区、BODY II区、RING I区和RING II区，相互分离，有效降低高温反偏漏电。

技术领域

本发明涉及终端结构技术领域，特别涉及一种高可靠性的终端结构及其制造方法。

背景技术

电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。一方面，功率半导体器件在工作过程中受功率影响，产生热量，会引起器件温度的上升，热量主要产生在结处，会引起击穿漏电。另一方面，目前我国新型电力电子器件主要有声效应功率晶体管(VDMOS)及绝缘栅晶体管(IGBT)类器件，由于汽车电子类应用的要求不断提高，相应的汽车电子器件可靠性要求也不断提高，越来越多的厂商将高温反向偏置实验(HTRB)标准提高、收严，对器件产品的终端设计提出更严峻的考验。

发明内容

本发明提供了一种高可靠性的终端结构，通过设置RINGI区，同时将BODY I区、BODYII区、RINGI区和RINGII区结构分离，可有效降低高温反偏漏电。

具体技术方案是一种高可靠性的终端结构，包括衬底，所述衬底下方设置有漏极、上方设置有n型缓冲区，所述n型缓冲区内部设置有规律排布的p型阱，所述p型阱包括：BODYI区P阱、BODYII区P阱、RINGI区P阱、RINGII区P阱和终端末端P阱，所述p型阱上方设置有栅氧氧化层和多晶层，所述RING I区P阱上方设置有PSG保护层，所述BODYI区P阱和所述BODYII区P阱内置n+型源级和p+型短路区，源级金属电极设置在所述BODYI区P阱和所述BODYII区P阱上方，栅极金属电极设置在所述BODYII区P阱和所述RINGI区P阱上方，

所述n型缓冲区从左到右依次为BODYI区、BODYII区、RINGI区和RING II区，所述BODYI区由BODY注入与JFET注入形成，所述BODYII区由BODY注入形成，所述RINGI区由RING注入与BODY注入形成，所述RINGII区由RING注入形成，RINGII区浮空金属电极设置在所述RINGII区上方，终端末端金属电极设置在所述终端末端P阱上方。

进一步，所述p型阱横向规则排列在所述n型缓冲区内部。

进一步，所述p+型短路区位于所述n+型源级中间。

本申请中所描述的沟槽式IGBT结构的制造方法，包括以下步骤：

S1、设置掺杂区，在所述衬底表面通过化学气相淀积法生长所述n型缓冲区，

S2、第一次光刻，在所述n型缓冲区上高温生长出的12000A初始氧化层上，通过光刻、刻蚀工艺在所述n型缓冲区的顶部蚀刻出p型保护环注入窗口，通过离子注入法将p型离子注入到所述n型缓冲区后，退火形成RING II区P阱，

S3、第二次光刻，通过光刻、刻蚀工艺在所述n型缓冲区的顶部左侧光刻、刻蚀出第一层N型阱注入窗口，退火形成N型阱，

S4、在所述n型缓冲区上方高温1100℃生长所述栅氧氧化层，化学气相淀积所述多晶层，

S5、第三次光刻，通过光刻、刻蚀工艺在所述多晶层上蚀刻出p型阱注入窗口，并进行p型离子注入，高温退火形成所述BODY I区P阱、所述BODY II区P阱和所述RING I区P阱，