[发明专利]一种半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件领域，尤其涉及一种半导体器件及其制作方法。

背景技术

现代高压半导体器件IGBT、VDMOS、功率二极管diode作为第三代电力电子产品，由于其工作频率高、开关速度快、控制效率高而在电力电子领域得到越来越广泛的应用。现代高压功率半导体器件的阻断能力是衡量半导体器件发展水平的一个非常重要的标志，依据其应用，击穿电压的范围可从25V到6500V，但是由于现代半导体工艺采用平面型终端结构，结深较浅、结边缘弯曲，使得耐压降低、耐压稳定性差、器件的安全工作区较小，器件易破坏。因此，为了提高和稳定器件的耐压特性，除了体内各参数间的配合外，更重要的是对表面终止的PN结进行适当的处理，以改善器件边缘的电场分布，减弱表面电场集中，提高器件的耐压能力和稳定性。

半导体器件一般包括有源区、位于有源区外围的终端区以及位于所述有源区和终端区之间的过渡区。其中，所述有源区包括多个元包结构，所述有源区内最靠近所述过渡区的一圈元包结构称为第一圈元包结构；所述过渡区包括主结；所述终端区包括终端结构，用于在半导体器件承受反向电压时，分担过渡区的主结的电压，从而避免半导体器件被击穿，提高半导体器件的反向耐压能力。

但是，现有技术中半导体器件容易发生失效，性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体器件及其制作方法，此种半导体器件能避免发生失效的现象，性能较好。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种半导体器件，包括：基底，所述基底内形成有基区和主结，所述基区内形成有发射区；发射极金属电极，所述发射极金属电极形成于所述基区和发射区表面，且与所述基区和发射区电连接；第一场板，所述第一场板覆盖所述主结，且与所述发射极金属电极电连接。

优选的，所述第一场板为金属场板。

优选的，所述第一场板与所述发射极金属电极同步形成。

优选的，所述第一场板为阶梯状场板，从下往上包括第一阶梯场板和第二阶梯场板。

优选的，所述第一阶梯场板与基底表面接触，所述第二阶梯场板与基底之间存在氧化层，所述氧化层将所述第二阶梯场板与所述基底表面隔离。

优选的，所述基底表面还形成有第二场板，所述第二场板位于所述半导体器件的终端区。

优选的，所述第二场板的个数在3~30范围内。

优选的，所述基底表面内还形成有场限环结构，所述场限环结构位于所述半导体器件的终端区。

优选的，所述场限环结构的个数在3~30范围内。

优选的，所述基底表面内还形成有结终端延伸结构，所述结终端延伸结构位于所述半导体器件的终端区。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明提供的半导体器件包括基底，发射极金属电极和第一场板，所述基底内形成有基区和主结，所述基区内形成有发射区；所述发射极金属电极形成于所述基区和发射区表面，且与所述基区和发射区电连接；所述的第一场板覆盖所述主结，且与所述发射极金属电极电连接，通过所述第一场板，所述主结与所述基区电连接。此种结构的半导体器件在运行过程中会有两方面的优点：首先，第一场板在基区和主结之间建立了电连接，使得基区处存在一个电流通路，为半导体器件在开启过程和关断过程中出现的动态雪崩电流提供了电流泄放通路，从而避免动态雪崩电流使半导体器件失效，改善了半导体器件的性能。

其次，当半导体器件承受反向电压时，基底表面的第一场板内的感应电荷会与基底内的相反极性的电荷相互作用，使半导体器件表面耗尽区展宽，即第一场板具有对主结表面的氧化层内的电荷的电场屏蔽作用。而且，第一场板覆盖主结的同时与基区电连接，第一场板电位恒为零，使得第一场板上的感应电荷与基底内的相反极性的电荷相互作用加强，即与基区电连接的第一场板对主结表面的氧化层内的电荷的电场屏蔽作用更强，从而提高半导体器件的反向耐压能力。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例公开的一种半导体器件芯片版图的俯视图；

图2是本发明实施例公开的一种半导体器件的剖面图；

图3是本发明公开的一种终端区为场板结构和场限环结合的半导体器件的剖面图；

图4是本发明公开的一种终端区为场板结构和结终端延伸结构结合的半导体器件的剖面图；