[发明专利]半导体横向变掺杂终端结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种半导体横向变掺杂终端结构及其制备方法，所述半导体横向变掺杂终端结构的制备方法包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上进行环光刻；通过环注入P型离子，并经过推结后形成横向变掺杂的P型耐压区域；在所述半导体衬底上沉淀形成多晶场板；经在所述多晶场板光刻及腐蚀后形成介质层沉淀；在所述介质层上沉淀形成金属场板。本发明半导体横向变掺杂终端结构及其制备方法在横向变掺杂终端结构的基础上增加了多晶场板和金属场板，从而屏蔽了终端结构表面电荷对终端可靠性的不利影响，同时该横向变掺杂终端结构兼容半导体器件工艺，不增加额外的工艺成本。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种半导体横向变掺杂终端结构及其制备方法。

背景技术

功率半导体器件是实现电能转换和控制必不可少的核心器件。随着节能减排、绿色环保理念的确立与推进，功率半导体的重要性日益提高，应用前景越来越广阔。国家已将促进新型电力电子芯片和器件的产业发展作为十二五期间的重要战略目标。

在电力电子学领域，功率半导体器件作为关键部件，其特性对系统性能的实现和改善起着至关重要的作用。功率半导体器件最主要的特点之一是阻断高压的能力，而器件阻断高压的能力主要靠合理的终端结构。

目前，结终端保护技术主要有场板(Field Plate，FP)、场限环(Field LimitingRing，FLR)、结终端扩展(Junction Termination Extention，JTE)和横向变掺杂(Variation of Lateral Doping，VLD)等。其中，JTE和VLD终端可以利用较小的尺寸实现高的耐压，但这两类终端对表面电荷很敏感，耐压可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种半导体横向变掺杂终端结构及其制备方法以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种半导体横向变掺杂终端结构的制备方法，所述制备方法包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上进行环光刻；

通过环注入P型离子，并经过推结后形成横向变掺杂的P型耐压区域；

在所述半导体衬底上沉淀形成多晶场板；

经在所述多晶场板光刻及腐蚀后形成介质层沉淀；

在所述介质层上沉淀形成金属场板。

本发明制备方法的进一步改进在于，所述在所述半导体衬底上进行环光刻，包括：

在所述半导体衬底上形成掩膜层；

通过对所述掩膜层显影出形成环窗口，以供所述P型离子注入。

本发明制备方法的进一步改进在于，所述在所述半导体衬底上沉淀形成多晶场板之前，还包括：

去除掩膜层；

在所述半导体衬底上形成氧化层，以供所述多晶场板沉淀。

本发明制备方法的进一步改进在于，所述在所述介质层上沉淀形成金属场板，包括：

在所述介质层上进行孔光刻及腐蚀；

在所述介质层上通过金属沉淀以形成金属场板。

本发明制备方法的进一步改进在于，所述半导体衬底包括N+型衬底和N- 型外延层，所述P型耐压区位于所述N-型外延层内。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种半导体横向变掺杂终端结构，包括：

半导体衬底；