[发明专利]一种终端结构及功率半导体器件

说明书

本发明提供了一种终端结构即及功率半导体器件，包括：衬底；配置在所述衬底第一表面的外延层；设置在所述外延层内的场限环，设置在所述场限环两侧的内部金属层；配置在所述外延层上的电容复合结构层，配置在所述电容复合结构层两侧的外部金属层，覆盖在所述电容复合结构层上的绝缘层，其中，所述外部金属层与内部金属层电连接，所述电容复合结构层的两端分别与外部金属层电连接。解决了在不增加边缘终端区面积的情况下，提高边缘终端区的耐压能力。

技术领域

本发明涉及功率器件领域，特别涉及一种终端结构及功率半导体器件。

背景技术

功率器件朝着提高功率和增大器件工作电压电流的方向发展的，因而对器件耐压提出了越来越高的要求。

功率器件的终端结构是功率器件中最核心的技术之一，其终端结构的优劣直接影响到功率器件的最高工作电压，漏电流大小，以及可靠性和稳定性。在半导体器件平面工艺中，由PN结在表面的曲率影响，使表面的最大电场常大于体内的最大电场，器件的耐压常常由表面击穿来决定，而且，当碰撞电离发生于表面时，电离过程所产生的热载流子易进入二氧化硅，在那里形成固定电荷，改变电场分布，导致器件性能不稳定，可靠性下降。因此，对于需要承受高压的器件，需要采取些特殊措施，即结终端技术，来改善表面结构，以降低表面电场，防止发生表面击穿，提高功率器件的击穿电压。

现有功率器件(以N型功率MOS器件为例，其它功率器件如IGBT与之类似)的终端保护结构通常采用场限环保护结构(如图1)，按照这种要求所制造的功率MOS器件，由于采用场限环结构，使得在制造具有终端保护结构的功率器件时，保护环的设计变得更为复杂，终端效率降低，占用的面积大幅增加，为了确保边缘终端区的有足够高的耐压能力，边缘终端区需要较长的绝缘场板来分散电场。这就导致了传统结构的边缘终端区的面积较大，不利于芯片的微小化。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容

本发明公开了一种终端结构及功率半导体器件，旨在不增加边缘终端区面积的情况下，提高边缘终端区的耐压能力。

本发明第一实施例提供了一种终端结构，包括：

衬底；

配置在所述衬底第一表面的外延层；

设置在所述外延层内的场限环，设置在所述场限环两侧的内部金属层；

配置在所述外延层上的电容复合结构层，配置在所述电容复合结构层两侧的外部金属层，覆盖在所述电容复合结构层上的绝缘层，其中，所述外部金属层与内部金属层电连接。

优选地，还包括：底部金属电极层；

其中，所述底部金属电极层配置在所述衬底的第二表面上。

优选地，所述场限环包括P埋层及P^-埋层。

优选地，所述内部金属层包括有源极与漏极。

优选地，所述外部金属层设置有栅极。

优选地，所述电容复合结构层包括多个互不相连的多晶硅构成，在靠近左侧的所述多晶硅与所述源极电气连接，在靠近右侧的所述多晶硅与所述漏极电气连接。

优选地，所述绝缘层为二氧化硅，所述二氧化硅隔断多个所述多晶硅。

本发明第二实施例提供了一种功率半导体器件，其特征在于，包括如上任意一项所述的一种终端结构。