[发明专利]一种可提高PN结反向击穿电压的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，具体涉及一种可提高PN结反向击穿电压的装 置。

背景技术

PN结构几乎在所有半导体中都存在，很多器件需要PN结反向工作， 因此提高其反向击穿电压直接决定了相关器件的工作电压范围。

实际制造中的PN结的不是理想的一维平面结构，在PN结的边和 角处会出现柱面或球面结。通常结面的曲率会严重影响结的击穿电压， 小的曲率半径易导致电场集中，从而使结的击穿电压低于同等条件下的 平行平面结。

为了提高器件的击穿电压，发展出了一系列降低或消除曲率效应的 结终端结构如场板、场限环、磨角、耗尽区腐蚀等。这些方法各有有缺 点，如场板、场限环等可以降低结边缘的电场，使击穿电压有提高，且 工艺简单，但会消耗较多的芯片面积。磨角或腐蚀经过合理设计能使PN 结实现理想的平面击穿，但工艺复杂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种制造工艺简单、 可提高PN结反向击穿电压的装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括第一高阻半导体层、与第一高阻半导体层导电类型相同 的低阻半导体层、与低阻半导体层导电类型相反的第二低阻半导体层和 设置在第一高阻半导体层两侧面的第一绝缘抗反射涂层及第二绝缘抗反 射涂层；第二低阻半导体层位于第一绝缘抗反射涂层的内侧面，低阻半 导体层位于第二低阻半导体层的另一侧面正下方；第二低阻半导体层与 低阻半导体层形成主PN结，第二低阻半导体层与第一高阻半导体层形成 辅PN结，主PN结与辅PN结相互并联；低阻半导体层的掺杂浓度小于 第二低阻半导体层的掺杂浓度，第一高阻半导体层的掺杂浓度小于低阻 半导体层的掺杂浓度；第一绝缘抗反射涂层与第二低阻半导体层的接触 面积小于第一绝缘抗反射涂层的面积，第二低阻半导体层与低阻半导体 层的接触面积小于第一绝缘抗反射涂层与第二低阻半导体层的接触面 积；第二低阻半导体层的深度小于低阻半导体层的深度。这样形成的PN 结在反向工作时，主PN结的击穿电压低于辅PN结的击穿电压，且主PN 结的边缘曲面结由辅PN结代替，从而保证了主PN结先击穿且达到理想 的平面击穿，最终达到提高PN结反向击穿电压目的。

上述第一高阻半导体层、低阻半导体层和第二低阻半导体层采用的 是普通硅片。可减低本发明的制造成本。

本发明制造工艺简单，表面结构也不复杂，通过辅PN结消除主PN 结的曲面结效应，能使主PN结的击穿电压达到理想的平面击穿，从而提 高PN结反向击穿电压。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图。

图中各标号：第一高阻半导体层1，低阻半导体层2，第二低阻半导 体层3，第一绝缘抗反射涂层4，第二绝缘抗反射涂层5。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明包括第一高阻半导体层1、与第一高阻半导体层1 导电类型相同的低阻半导体层2、与低阻半导体层2导电类型相反的第二 低阻半导体层3和位于第一高阻半导体层1上侧面的第一绝缘抗反射涂 层4以及位于第一高阻半导体层1下侧面的第二绝缘抗反射涂层5。

其中，第二低阻半导体层3位于第一绝缘抗反射涂层4的下侧面， 低阻半导体层2位于第二低阻半导体层3的正下侧面。

第二低阻半导体层3与低阻半导体层2形成主PN结，第二低阻半导 体层3与第一高阻半导体层1形成辅PN结，主PN结与辅PN结相互并 联。即主PN结在中间，辅PN结完全包围主PN结。

第一绝缘抗反射涂层4与第二低阻半导体层3的接触面积小于第一 绝缘抗反射涂层4的面积，第二低阻半导体层3与低阻半导体层2的接 触面积小于第一绝缘抗反射涂层4与第二低阻半导体层3的接触面积。

第二低阻半导体层3的深度小于低阻半导体层2的深度。