[发明专利]一种功率器件及其制造方法

说明书

本发明公开一种功率器件，其中的终端区至少包括：形成于第一外延层内的第二外延层，第二外延层邻接有源区，形成于第一外延层内的第二导电类型的第一注入结、第二注入结和第三注入结，第一注入结与第二外延层邻接，第二注入结与第一注入结邻接并远离第二外延层，第三注入结与第二注入结邻接并远离第一注入结，第二外延层、第一注入结、第二注入结和第三注入结的掺杂浓度依次递减，第一注入结、第二注入结和第三注入结在第一外延层内的深度依次递减。还公开了上述功率器件的制造方法，本发明提供的功率器件及其制造方法，其终端区的尺寸可以限制到100um以下，大大降低芯片尺寸，降低成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种功率器件及其制造方法。

背景技术

功率器件的最重要性能就是阻断高压，器件经过设计可以在PN结，金属-半导体接触，MOS界面的耗尽层上承受高压，随着外加电压的增大，耗尽层电场强度也会增大，最终超过材料极限出现雪崩击穿。在器件边缘耗尽区电场曲率增大，会导致电场强度比管芯内部大，在电压升高的过程中管芯边缘会早于管芯内部出现雪崩击穿，为了最大化器件的性能，需要在器件边缘设计分压结构，减少有源区(元胞区)边缘PN结的曲率，使耗尽层横向延伸，增强水平方向的耐压能力，使器件的边缘和内部同时发生击穿。截止环在分压结构和划片槽区域之间，分布在芯片的最外围，在高可靠性要求和模块封装的器件上是不可缺少的。

场限环技术是目前功率器件中最为普遍采用的分压结构之一。主结与场限环的间距、结深、环的宽度及环的个数都会影响到击穿电压的大小。如果间距选取的合适，使得主结与环结的电场强度同时达到临界击穿场强,则可以获得最高的击穿电压。一般情况下击穿电压随着环的个数的增加而增大，但并非线性增加。环的个数越多，占用芯片面积越大，设计时应考虑环个数与击穿电压大小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种降低终端尺寸的功率器件及其制造方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种功率器件，所述功率器件包括有源区和终端区，所述终端区形成于所述有源区的外围，所述有源区和所述终端区均形成于第一导电类型的第一外延层上；

所述终端区至少包括：

自所述第一外延层的表面延伸至所述第一外延层内的第二导电类型的重掺杂的第二外延层，所述第二外延层邻接所述有源区，自所述第一外延层的上表面向下延伸至所述第一外延层内的第二导电类型的第一注入结、第二注入结和第三注入结，所述第一注入结与所述第二外延层邻接，所述第二注入结与所述第一注入结邻接并远离所述第二外延层，所述第三注入结与所述第二注入结邻接并远离所述第一注入结，所述第二外延层、所述第一注入结、所述第二注入结和所述第三注入结的掺杂浓度依次递减，所述第一注入结、所述第二注入结和所述第三注入结在所述第一外延层内的深度依次递减。

本发明提供的功率器件，其终端区的尺寸可以限制到100um以下，大大降低芯片尺寸，降低成本。

本发明的另一方面，提供一种功率器件的制造方法，至少包括以下步骤：

提供第一导电类型的第一外延层，在所述第一外延层上定义出有源区和终端区，所述终端区位于所述有源区的外围；

在所述终端区的区域，在所述第一外延层上形成第一沟槽，在所述第一沟槽内填充重掺杂的第二导电类型的第二外延层，在所述第一外延层内形成依次邻接的第一注入结、第二注入结和第三注入结，所述第一注入结与第二外延层邻接，所述第二注入结和第三注入结远离所述第二外延层，所述第一注入结、所述第二注入结和第三注入结的注入剂量依次减少，采用高温驱入所述第一注入结、所述第二注入结和所述第三注入结，形成所述第一注入结、所述第二注入结和所述第三注入结的深度依次递减的结构，并且所述第二外延层的深度大于所述第一注入结的深度；

依次完成所述终端区结构。