專利名稱：一種半導體功率器件的制作方法
技術領域：
一種半導體功率器件技術領域[0001]本實用新型涉及半導體器件領域，更具體地說，涉及一種半導體功率器件。
背景技術：
[0002]現(xiàn)代高壓功率半導體器件，如VDMOS (垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管)、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等，作為第三代電力電子產品，由于其工作頻率高、開關速度快、控制效率高而在電力電子領域得到越來越廣泛的應用。高壓功率半導體器件的阻斷能力是衡量發(fā)展水平的一個非常重要的標志，依據(jù)應用不同，其擊穿電壓的范圍可以從25V到 6000V。[0003]器件阻斷高壓的能力主要取決于器件結構中特定PN結的反偏擊穿電壓。在功率半導體器件中，受PN結彎曲或PN結終止處表面非理想因素的影響，反偏擊穿電壓受限于發(fā)生在表面附近或結彎曲處局部區(qū)域相對于體內平行平面結提前出現(xiàn)的擊穿現(xiàn)象。終端保護結構的作用就是改善器件邊緣的電場分布，減弱表面電場集中，從而提高器件的耐壓能力和穩(wěn)定性。[0004]現(xiàn)有技術中，器件在承受一定電壓時，為了提高器件的耐壓能力往往會增大終端保護結構的面積，但是這種具有較大終端保護結構面積的半導體器件不僅會增加生產成本，而且也不能滿足器件小型化的需求。實用新型內容[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種半導體功率器件，以解決現(xiàn)有技術中半導體器件終端保護結構面積較大引起的生產成本高的問題。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:[0007]一種半導體功率器件，包括:[0008]有源區(qū)、終端區(qū)及位于二者之間的主結，所述終端區(qū)包括終端結構，所述有源區(qū)包括基區(qū)，所述基區(qū)、主結、終端結構的摻雜類型相同，所述主結與所述有源區(qū)的基區(qū)同時形成，所述主結的結深與所述基區(qū)的結深相同，且所述主結的結深小于所述終端結構的結深。[0009]優(yōu)選地,所述主結的結深為3 μ m 10 μ m,包括端點值。[0010]優(yōu)選地，所述終端結構包括場限環(huán)。[0011]優(yōu)選地，所述終端結構包括場限環(huán)和位于所述場限環(huán)上方的場板。[0012]優(yōu)選地，所述場限環(huán)的結深為5 μ m 15 μ m，包括端點值。[0013]優(yōu)選地，所述終端結構包括結終端延伸結構，所述結終端延伸結構的結深為5μπι 15 μ m，所述結終端延伸結構的寬度為ΙΟΟμπι 1500 μ m，包括端點值。[0014]優(yōu)選地，所述終端結構還包括位于終端區(qū)邊緣區(qū)域的場截止環(huán)。[0015]優(yōu)選地，所述半導體功率器件還包括位于主結上方的場板。[0016]與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點:[0017]由上述方案可以看出，本實用新型所提供的半導體功率器件，由于主結與有源區(qū)的基區(qū)同時形成，兩者具有相同的結深和相同的摻雜濃度，且該結深和摻雜濃度均小于終端結構的結深和摻雜濃度，這樣一方面，主結的結深小于終端結構的結深，使得主結和終端結構之間的區(qū)域的深度方向電場強度不為O，而大于傳統(tǒng)結構的電場強度O，使得該位置電勢差大于傳統(tǒng)結構的電勢差，從而增加了該區(qū)域承擔的電壓，提高了器件的耐壓能力，在承受一定電壓時，可以節(jié)省器件的終端面積，進一步能夠節(jié)省器件的生產成本。[0018]另一方面，主結的摻雜濃度減小，提高了一定長度耗盡區(qū)承受的壓降，從而使同等面積的主結能夠承受更大的壓降，從另一角度講，提高了器件耐壓的能力，達到了節(jié)省終端面積的目的。[0019]另外，本實用新型摒棄傳統(tǒng)的主結與終端結構在同一工藝步驟中形成，而使主結和有源區(qū)的基區(qū)同時形成，在工藝上沒有增加實現(xiàn)該方案的復雜度，就能夠達到節(jié)省終端面積，降低器件制作成本的目的。


[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0021]圖1為本實用新型提供的終端結構為場限環(huán)結構的半導體功率器件剖面圖；[0022]圖2為現(xiàn)有技術中終端結構為場限環(huán)結構的半導體功率器件剖面圖；[0023]圖3為本實用新型提供的終端結構為場限環(huán)與場板結合的半導體功率器件剖面圖；[0024]圖4為本實用新型提供的終端結構為結終端延伸結構的半導體功率器件剖面圖；[0025]圖5為本實用新型提供的終端結構為P+/P-場限環(huán)結構的半導體功率器件剖面圖；[0026]圖6為本實用新型提供的主結上方帶有場板的終端結構為場限環(huán)結構的半導體功率器件剖面圖；[0027]圖7為本實用新型提供的仿真驗證結果圖。
具體實施方式
[0028]正如背景技術部分所述，現(xiàn)有技術中的主結與終端結構之間的區(qū)域承擔的電壓有限，這種器件結構的終端面積較大，生產成本高，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述現(xiàn)象是因為主結與終端結構在同一個工藝步驟中擴散形成，主結與終端結構具有相同的結深和摻雜濃度，主結和終端結構之間區(qū)域的深度方向電場強度為0，電勢差為0，導致主結與終端結構之間的區(qū)域承擔的壓降較小，為提高器件耐壓能力，需要增加芯片的終端結構的面積，造成器件制作成本較高的現(xiàn)象。[0029]基于此，本實用新型提供一種半導體功率器件，用于節(jié)省終端面積，降低生產成本，所述半導體功率器件包括:有源區(qū)、終端區(qū)及位于二者之間的主結，所述終端區(qū)包括終端結構，所述有源區(qū)包括基區(qū)，所述基區(qū)、主結、終端結構的摻雜類型相同，所述主結與所述基區(qū)同時形成，所述主結的結深與所述基區(qū)的結深相同，所述主結的摻雜濃度與所述基區(qū)的摻雜濃度相同，且所述主結的結深小于所述終端結構的結深，所述主結的摻雜濃度小于所述終端結構的摻雜濃度。[0030]由上述的技術方案可知，本實用新型摒棄了傳統(tǒng)的將主結與終端結構在同一工藝步驟中形成，而使主結和有源區(qū)的基區(qū)同時形成，從而主結與基區(qū)具有相同的結深和相同的摻雜濃度，且該結深和摻雜濃度均小于終端結構的結深和摻雜濃度，主結和終端結構之間區(qū)域的深度方向電場強度不為0，從而該區(qū)域承擔的電壓得到增加，提高了器件的耐壓能力，節(jié)省了器件的終端面積；另一方面，主結的摻雜濃度減小，一定長度耗盡區(qū)承受的壓降也提高了，從而提高了器件的耐壓能力，達到了節(jié)省終端面積的目的。[0031]以上是本申請的核心思想，下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術 方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0032]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。[0033]下面通過幾個實施例具體描述。[0034]實施例一[0035]本實施例中提供了一種半導體功率器件，有源區(qū)、終端區(qū)及位于二者之間的主結，所述終端區(qū)包括終端結構，所述有源區(qū)包括基區(qū)，所述基區(qū)、主結、終端結構的摻雜類型相同，本實施例中優(yōu)選為P型重摻雜，本實施例中所述的終端結構為場限環(huán)結構，具體如圖1所示，主結105與有源區(qū)的基區(qū)103同時形成，即主結105的結深與基區(qū)103的結深相同，主結105的摻雜濃度與基區(qū)103的摻雜濃度相同，且主結105的結深小于場限環(huán)102的結深，主結105的摻雜濃度小于場限環(huán)102的摻雜濃度。[0036]本實施例中，主結的結深優(yōu)選為3μπι ΙΟμ ，注入劑量優(yōu)選為lel2cnT2 5el4cnT2,而場限環(huán)的結深優(yōu)選為5 μ m 15 μ m,注入劑量優(yōu)選為IeHcnT2 5el6cnT2,其中場限環(huán)的個數(shù)在本實施例中優(yōu)選為2 30個，場限環(huán)之間的間距可以相等，也可以遞減或以其它規(guī)律變化。[0037]圖1中所示的半導體功率器件還包括覆蓋主結和終端區(qū)的介質層106、漂移區(qū)107、集電極104和場截止環(huán)101。漂移區(qū)107的摻雜類型與主結和場限環(huán)的摻雜類型相反，即漂移區(qū)107為N型摻雜，場截止環(huán)101與漂移區(qū)107摻雜類型相同，但其摻雜濃度遠高于漂移區(qū)的摻雜濃度，即場截止環(huán)101為N型重摻雜區(qū)。所述場截止環(huán)101位于終端區(qū)的邊緣區(qū)域，場截止環(huán)的作用為:在耐壓很高導致場限環(huán)的耗盡區(qū)到達終端區(qū)邊緣時，保證電壓在場截止環(huán)處截止，防止半導體功率器件終端保護結構的耐壓失效，對半導體功率器件起保護作用。[0038]所述介質層106可以是單層結構也可以是疊層結構，當介質層106為單層結構時，其材料為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，當介質層106為疊層結構時，所述介質層106可以是氮化硅層、氧化硅層、氮氧化硅層中的至少兩層組成的疊層。本實施例中介質層106優(yōu)選為氧化硅層。[0039]N型漂移區(qū)107的背面通過離子注入或擴散形成P型集電極104。[0040]終端結構為場限環(huán)的半導體功率器件的耗盡方式為:集電極104相對于有源區(qū)上引出的電極(圖中未顯示)加正壓并且電壓不斷加大，這時耗盡區(qū)會首先在主結105形成，當主結上的反偏電壓上升，會使器件的邊緣電場增強，邊緣電場達到臨界電場時，主結便出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。本實施例中可通過合理選擇主結105與第一場限環(huán)102之間的距離，使得主結105在發(fā)生雪崩擊穿前，主結105的耗盡區(qū)與第一場限環(huán)102的耗盡區(qū)穿通，從而使第一場限環(huán)為主結分壓，外加電壓繼續(xù)上升則第一場限環(huán)102的耗盡區(qū)與第二場限環(huán)的耗盡區(qū)穿通，從而外加的電壓由第一、第二場限環(huán)和主結共同來承擔，以此類推。[0041]外加的電壓由場限環(huán)來承擔，主結電場增加就會得到控制，從而阻止了由于電場過高而出現(xiàn)的主結擊穿。同時由于場限環(huán)的存在可有效抑制主結邊緣曲率效應引起的電場集中，從而提高器件的耐壓能力，對有源區(qū)起到保護作用。[0042]現(xiàn)有技術中，作為過渡結構的主結與場限環(huán)在同一個工藝步驟中形成，因此二者具有相同的結深和摻雜濃度，且該結深大于有源區(qū)的基區(qū)的結深，該摻雜濃度大于基區(qū)的摻雜濃度，具體如圖2所示，圖2為現(xiàn)有的終端結構為場限環(huán)的半導體功率器件剖面圖，其中，201為場截止環(huán)，202為浮空場限環(huán)(此處以2個場限環(huán)為例進行描述)，203為有源區(qū)的基區(qū)，205為主結。主結205與浮空場限環(huán)202同步形成，因此主結與場限環(huán)具有相同的結深和摻雜濃度，且該結深與摻雜濃度均大于有源區(qū)的基區(qū)203的結深和摻雜濃度。[0043]本實施例中摒棄了傳統(tǒng)的將主結與終端結構在同一工藝步驟中形成，而是將主結與有源區(qū)的基區(qū)同時形成，因此兩者具有相同的結深和相同的摻雜濃度，且該結深和摻雜濃度均小于終端結構的結深和摻雜濃度。[0044]這樣一方面，主結的結深小于終端結構的結深，使得主結和場限環(huán)之間的區(qū)域(即圖1中的108)的深度方向的電場強度(即圖1中的Ey)不為0，而現(xiàn)有技術中，由于主結與場限環(huán)的結深相同，主結與場限環(huán)之間的Ey為0，因此本實用新型中的Ey大于現(xiàn)有技術中的Ey，使得主結和場限環(huán)之間的區(qū)域108的電勢差大于傳統(tǒng)結構的電勢差，從而增加了該區(qū)域承擔的電壓，提高了器件的耐壓能力，在承受一定電壓時，可以節(jié)省器件的終端面積，進一步能夠節(jié)省器件的生產成本。[0045]另一方面，主結的摻雜濃度減小，提高了一定長度耗盡區(qū)承受的壓降，其原理為，I F 二 f已知一定長度的耗盡區(qū)所承受的壓降Ζ =Em為耗盡區(qū)的最大電場，一般情況下，Effl隨半導體摻雜濃度的變化不大，ε s為介電常數(shù)，q為電荷電量也為常數(shù)，這樣一定長度的耗盡區(qū)所承受的壓降V與摻雜濃度Na成反比例關系，當摻雜濃度減小后，一定長度的耗盡區(qū)所承受的壓降增加，從而使同等面積的主結能夠承受更大的壓降，從另一角度講，提高了器件耐壓的能力，達到了節(jié)省終端面積、減少生產成本的目的。[0046]再一方面，主結作為有源區(qū)與終端區(qū)之間的過渡區(qū)域，對保證器件耐壓和器件整體的可靠性起著至關重要的作用，主結的結深和摻雜濃度與基區(qū)相同，也即與有源區(qū)有更大的相似性，從而具有更好的過渡作用。[0047]另外，本實用新型摒棄傳統(tǒng)的主結與終端結構在同一工藝步驟中形成，而使主結和有源區(qū)的基區(qū)同時形成，無需增加實現(xiàn)方案的工藝復雜度，就能夠達到節(jié)省終端面積、降低生產成本的目的，因此相對于現(xiàn)有技術中其他降低芯片面積的方案，本實用新型更加容易實現(xiàn)。[0048]實施例二[0049]本實施例與上一實施例不同的是，半導體功率器件的終端結構為場限環(huán)與場板結合的結構。如圖3所示，在每個場限環(huán)302的上面覆蓋階梯狀的場板結構309，其材料可以為金屬也可以為多晶娃。[0050]本實施例提供的半導體功率器件的耗盡方式與圖1所示的終端結構為場限環(huán)的耗盡方式類似:集電極相對于有源區(qū)引出的電極(圖中未顯示)加正壓并且電壓不斷加大，這時耗盡區(qū)會首先在主結305形成，本實施例中通過合理選擇主結305與第一場限環(huán)302之間的距離，使得主結305發(fā)生雪崩擊穿前，主結305的耗盡區(qū)與第一場限環(huán)302的耗盡區(qū)穿通，從而使第一場限環(huán)為主結分壓，以此類推，合理選擇第一場限環(huán)與第二場限環(huán)之間的距離，在第一個場限環(huán)302發(fā)生雪崩擊穿之前，使第一個場限環(huán)的耗盡區(qū)與第二個場限環(huán)的耗盡區(qū)穿通，第二個場限環(huán)同樣為主結分壓，從而使電壓分配在更長的一段距離內，阻止了由于電壓過高而出現(xiàn)的主結擊穿現(xiàn)象，同時由于場限環(huán)的存在可有效抑制主結邊緣曲率效應引起的電場集中，從而提高器件的耐壓能力，對有源區(qū)起到保護作用。[0051]本實施例與上一實施例相同的是，主結305與有源區(qū)的基區(qū)303同時形成，兩者具有相同的結深和相同的摻雜濃度，且該結深和摻雜濃度均小于場限環(huán)302的結深和摻雜濃度。從而能夠提高器件的耐壓能力，在承受一定電壓時，可以節(jié)省器件的終端面積，降低器件的生產成本。[0052]但本實施例與上一實施例不同的是，本實施例中在場限環(huán)的上方增加了場板結構，場板309對其下方電場的屏蔽作用能有效降低各個場限環(huán)處的峰值電場，使場限環(huán)不容易被擊穿，從而進一步提高了半導體器件的耐壓能力。[0053]實施例三[0054]本實施例提供了另一種半導體功率器件的終端結構，與上面兩個實施例不同的是，半導體功率器件的終端結構為結終端延伸結構。如圖4所示為終端結構為結終端延伸結構的半導體功率器件剖面圖，主結405和基區(qū)403具有相同的結深和摻雜濃度，且主結的結深小于結終端延伸結構402的結深，也即結終端延伸結構的最大結深，主結的摻雜濃度小于結終端延伸結構的摻雜濃度。[0055]本實施例中，結終端延伸結構402的結深優(yōu)選為5μπι 15 μ m，注入劑量優(yōu)選為lel3cm_2 5el5cm_2，結終端延伸結構402的寬度優(yōu)選為100 μ m 1500 μ m,以上范圍均包括端點值。所述結終端延伸結構402的寬度為結終端延伸結構從主結指向場截止環(huán)方向的尺寸，如圖4中L所表示。[0056]本實施例提供的半導體功率器件的耗盡方式與圖1所示的終端結構為場限環(huán)的耗盡方式類似，即集電極相對于有源區(qū)引出的電極(圖中未顯示)加正壓并且電壓不斷加大，這時耗盡區(qū)會首先在主結405形成，由于結終端延伸結構的存在，使得主結405發(fā)生雪崩擊穿前，主結405的耗盡區(qū)與結終端延伸結構402的耗盡區(qū)穿通，從而使結終端延伸結構為主結分壓，起到保護主結的作用。[0057]可見，本實用新型并不限定半導體功率器件的終端結構的具體形式，能實現(xiàn)本實用新型方案的半導體功率器件的終端結構均落入本實用新型的保護范圍之內。[0058]本實施例中，主結與有源區(qū)的基區(qū)同時形成，主結與基區(qū)的結深及摻雜濃度相同，且小于結終端延伸結構的結深和摻雜濃度，一方面，主結的結深小于結終端延伸結構的結深，使得兩者之間的區(qū)域承擔電壓增加；另一方面主結的摻雜濃度減小，提高了一定長度耗盡區(qū)承受的壓降，兩方面均提高了器件的耐壓能力，從而使器件承受一定電壓時，器件面積能夠減小，降低了器件的生產成本。[0059]實施例四[0060]本實用新型并不限定半導體功率器件的終端結構的具體形式，本實用新型還包括終端結構為P+/P-型場限環(huán)終端結構、P+/N場限環(huán)終端結構和P+/P-/N型場限環(huán)終端結構等的半導體功率器件。為方便理解，本實施例以P+/P-型場限環(huán)終端結構為例進行詳細描述，具體參見圖5。[0061]與實施例一、實施例二不同的是，本實施例中的場限環(huán)為P+/P-型場限環(huán)502，所述P+/P-型場限環(huán)終端結構包括P-阱區(qū)5021和P+阱區(qū)5022，所述P-阱區(qū)5021為P型輕摻雜，所述P+阱區(qū)5022為P型重摻雜，場限環(huán)502通過P-阱區(qū)5021降低芯片面積，同時為了防止P-阱區(qū)5021發(fā)生穿通造成器件耐壓的失效，后續(xù)的工藝中在P-阱區(qū)內通過高劑量注入形成一個淺的防穿通的P+阱區(qū)5022，從而降低芯片的面積。[0062]本實施例中，有源區(qū)的基區(qū)503與主結505在同一個工藝步驟中形成，具有相同的結深和摻雜濃度，且主結505的結深小于P+/P-型場限環(huán)502的P型輕摻雜區(qū)的結深，主結505的摻雜濃度小于P型重摻雜區(qū)的摻雜濃度。而本實施例中，主結的結深小于P+/P-型場限環(huán)的結深，主結的摻雜濃度也降低，從而在上述P+/P-型場限環(huán)終端結構基礎上進一步提高器件的耐壓能力，進一步降低了芯片的終端面積，降低了器件的生產成本。[0063]本實施例優(yōu)選以P+/P-型場限環(huán)終端結構為例進行簡單描述，其他P+/N型場限環(huán)終端結構和P+/P-/N型場限環(huán)終端結構等的半導體功率器件，與本實施例中P+/P-型場限環(huán)終端結構的半導體功率器件相似，所述P+/N型場限環(huán)終端結構為N型摻雜區(qū)包圍P型重摻雜區(qū)，所述P+/P-/N型場限環(huán)終端結構為N型摻雜區(qū)包圍P型輕摻雜區(qū)，P型輕摻雜區(qū)包圍P型重摻雜區(qū)。[0064]其他P+/N型場限環(huán)終端結構和P+/P-/N型場限環(huán)終端結構等的半導體功率器件，也是通過改變場限環(huán)內部摻雜分布或外部摻雜分布來實現(xiàn)降低芯片面積的目的，在此基礎上，將主結與有源區(qū)的基區(qū)在同一個工藝步驟中形成，而使主結與有源區(qū)的基區(qū)具有相同的結深和摻雜濃度，且該結深小于場限環(huán)的結深，該摻雜濃度小于與場限環(huán)同時形成時的摻雜濃度，因此可以進一步提高器件的耐壓能力，節(jié)省器件的終端面積，從而進一步降低半導體功率器件的生產成本。[0065]實施例五[0066]本實施例提供的半導體功率器件還包括位于主結上方的場板，所述半導體功率器件包括但不限于上述各實施例中的半導體功率器件。本實施例中優(yōu)選的是終端結構為場限環(huán)結構的半導體功率器件，具體可參見圖6，場板610位于所述主結的上方。[0067]半導體功率器件在結構上還包括位于主結與終端區(qū)上方的二氧化硅介質層，阻擋空氣中的雜質進入到半導體襯底內，污染半導體襯底，但在二氧化娃層中，一般存在著一定數(shù)量的正電荷，這種表面電荷將吸引或者排斥半導體襯底內的載流子，從而在表面形成一定的空間電荷區(qū)，在器件的終端區(qū)，氧化層中的正電荷會在表面感應出負電荷，從而使得表面層中的勢壘寬度變窄，增加表面電場，使主結的擊穿電壓下降。[0068]而本實施例中，在主結的上方增加場板結構，一方面，場板610可有效屏蔽氧化層中各類電荷對主結605的較大影響，從而提高主結的擊穿電壓，保護主結，使主結不容易被擊穿，提高了器件的耐壓能力，也即在承受一定電壓時，節(jié)省了器件的終端面積，降低了器件的生產成本。[0069]另一方面，主結605上方增加的場板610能夠避免出現(xiàn)因各場限環(huán)之間的距離選擇不當造成的電場集中的現(xiàn)象，即降低主結位置的峰值電場，同樣提高了對主結的保護，從而提高了器件的耐壓能力。[0070]為能更清楚的顯示本實用新型的優(yōu)點，提供本實用新型的仿真驗證結果，如圖7所示，在仿真過程中，選擇的是終端結構為場限環(huán)的半導體功率器件，包括一個主結，四級場限環(huán)及有源區(qū)基區(qū)等其他結構。設D為主結的結深，d為場限環(huán)的結深。保證仿真的三種終端結構的場限環(huán)的結深d不變，改變主結的結深D，分為D>d，D=d，D〈d三種情況進行仿真模擬。[0071]圖7中給出的是三種情況下器件終端區(qū)所能承受的最大耐壓比較圖，其中圖7的橫軸表示沿有源區(qū)到場限環(huán)方向的距離，縱軸表示的是半導體功率器件的耐壓值，圖7中已標示出的為主結與第一場限環(huán)之間的距離a、第一場限環(huán)與第二場限環(huán)之間的距離b、第二場限環(huán)與第三場限環(huán)之間的距離C。三條曲線的意義分別為:曲線A表示在主結的結深D小于場限環(huán)的結深山即D〈d的情況下，器件的主結和場限環(huán)承受最大耐壓曲線；曲線B表示在主結的結深D等于場限環(huán)的結深d，即D=d的情況下，器件的主結和場限環(huán)承受最大耐壓曲線；曲線C表示當主結的結深D大于場限環(huán)的結深d，即D>d的情況下，器件的主結和場限環(huán)承受最大耐壓曲線。[0072]從圖中可以看出，明顯地曲線A的耐壓值是三者之中最大的，也就是說當主結的結深D小于場限環(huán)的結深d，也即D〈d時，器件的耐壓能力是最大的，也即驗證了本實用新型的方案。[0073]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種半導體功率器件，其特征在于，包括: 有源區(qū)、終端區(qū)及位于二者之間的主結，所述終端區(qū)包括終端結構，所述有源區(qū)包括基區(qū)，所述基區(qū)、主結、終端結構的摻雜類型相同，所述主結與所述有源區(qū)的基區(qū)同時形成，所述主結的結深與所述基區(qū)的結深相同，且所述主結的結深小于所述終端結構的結深。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體功率器件，其特征在于，所述主結的結深為3μπι 10 μ m,包括端點值。
3.根據(jù)權利要求2所述的半導體功率器件，其特征在于，所述終端結構包括場限環(huán)。
4.根據(jù)權利要求2所述的半導體功率器件，其特征在于，所述終端結構包括場限環(huán)和位于所述場限環(huán)上方的場板。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的半導體功率器件，其特征在于，所述場限環(huán)的結深為5 μ m ~ 15 μ m,包括端點值。
6.根據(jù)權利要求2所述的半導體功率器件，其特征在于，所述終端結構包括結終端延伸結構，所述結終端延伸結構的結深為5 μ m 15 μ m,所述結終端延伸結構的寬度為100 μ m 1500 μ m，包括端點值。
7.根據(jù)權利要求3、4或6所述的半導體功率器件，其特征在于，所述終端結構還包括位于終端區(qū)邊緣區(qū)域的場截止環(huán)。
8.根據(jù)權利要求3、4或6所述的半導體功率器件，其特征在于，所述半導體功率器件還包括位于主結上方的場板。
專利摘要本實用新型公開了一種半導體功率器件，包括有源區(qū)、終端區(qū)及位于二者之間的主結，所述終端區(qū)包括終端結構，所述有源區(qū)包括基區(qū)，所述基區(qū)、主結、終端結構的摻雜類型相同，所述主結與所述有源區(qū)的基區(qū)同時形成，所述主結的結深與所述基區(qū)的結深相同，所述主結的摻雜濃度與所述基區(qū)的摻雜濃度相同，且所述主結的結深小于所述終端結構的結深，所述主結的摻雜濃度小于所述終端結構的摻雜濃度。主結的結深小于終端結構的結深，使主結與終端結構之間的區(qū)域能夠承受的壓降增加，主結的摻雜濃度降低，能夠提高一定長度耗盡區(qū)承受的壓降，這兩個方面均能夠提高器件的耐壓能力，進而減小半導體功率器件的終端面積，降低了器件的生產成本。
文檔編號H01L29/36GK203026509SQ20122065204
公開日2013年6月26日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者褚為利, 朱陽軍, 田曉麗, 盧爍今, 陸江 申請人:中國科學院微電子研究所, 江蘇中科君芯科技有限公司, 江蘇物聯(lián)網研究發(fā)展中心