功率半导体器件的3D‑RESURF终端结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种功率半导体器件的3D‑RESURF终端结构及其制造方法，包括金属化阴极、第一导电类型重掺杂半导体衬底、第一导电类型轻掺杂漂移区、场氧化层、第二导电类型半导体主结、第一导电类型重掺杂截止环；位于所述第二导电类型半导体主结与第一导电类型半导体截止环之间的是第二导电类型半导体RESURF层；第二导电类型半导体RESURF层上方为第一导电类型半导体漂移区；本发明专利技术第二导电类型半导体主结旁边的第二导电类型半导体轻掺杂RESURF层与其上方的第一导电类型半导体漂移区相互耗尽，形成空间电荷区，引入y方向和z方向上的电场，改变x方向的电场分布，使x方向的表面电场由三角形分布变为近似梯形的分布，电场峰值降低，击穿电压得以提升。

Power semiconductor devices 3D RESURF terminal structure and manufacturing method thereof

The present invention provides a power semiconductor device 3D RESURF terminal structure and manufacturing method thereof, including metal cathode, a first conductive type semiconductor substrate, a first conductive type lightly doped drift region, a field oxide layer, a second conductive type semiconductor master node, a first conductivity type doped stop ring is located between the second conductive; the main type of semiconductor junction and the first conductive type semiconductor cut-off ring is second conductivity type semiconductor layer RESURF; second conductive type semiconductor RESURF layer above the first conductive type semiconductor drift region; the drift region next to the invention second conductivity type semiconductor main junction second conductivity type semiconductor light doped RESURF layer and its top of the first conductivity type semiconductor depletion and the formation of the space charge region, the introduction of the electric field in Y direction and Z direction, X direction change of electricity The field distribution makes the surface electric field in X direction change from triangle distribution to approximately trapezoidal distribution, the peak value of electric field decreases, and the breakdown voltage can be improved.

【技术实现步骤摘要】
功率半导体器件的3D-RESURF终端结构及其制造方法
本专利技术属于半导体
，涉及一种功率半导体器件的终端结构及其制造方法。
技术介绍
功率器件阻断高压的能力主要受限于边缘元胞PN结耐压能力。扩散形成的PN结会在扩散窗口边缘形成一个柱面结，而在矩形扩散窗口四角处扩散形成了球面结，导致PN结的击穿电压低于平行平面结电压。同时，由于界面电荷的影响，使得表面半导体表面电场通常高于体内电场，使得芯片的雪崩击穿发生在表面。结终端就是为了减小局部电场、提高表面击穿电压及可靠性、使器件实际击穿电压更接近平行平面结理想值而专门设计的特殊结构。在纵向导电器件中它通常分布在器件有源区的周边，是有源区内用于承受外高压的PN结的附属结构。目前，采用平面工艺制作的功率半导体器件，其结终端结构主要是在主结边缘处(常是弯曲的)设置一些延伸结构，这些延伸结构起到将主结耗尽区向外展宽的作用，从而降低其内的电场强度，最终提高击穿电压，如场板(FP)、场限环(FLR)、结终端扩展(JTE)、横向变掺杂(VLD)等。要实现高的耐压，该类延伸型终端所需空间面积较大，芯片面积效率低，不利于降低成本。
技术实现思路
鉴于以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体器件的3D‑RESURF终端结构，其特征在于：从下至上依次包括金属化阴极(1)、金属化阴极(1)上方的第一导电类型重掺杂半导体衬底(2)、第一导电类型重掺杂半导体衬底(2)上方的第一导电类型轻掺杂漂移区(3)；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)上表面为场氧化层(9)；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)内部左上部分为第二导电类型半导体主结(6)；所述第二导电类型半导体主结(6)上表面与金属化阳极(8)连接；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)内部右上部分是第一导电类型重掺杂截止环(7)；位于所述第二导电类型半导体主结(6)与第一导电类型半导体截止环(7)之间的是第二导电类型半导体RE...

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于：从下至上依次包括金属化阴极(1)、金属化阴极(1)上方的第一导电类型重掺杂半导体衬底(2)、第一导电类型重掺杂半导体衬底(2)上方的第一导电类型轻掺杂漂移区(3)；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)上表面为场氧化层(9)；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)内部左上部分为第二导电类型半导体主结(6)；所述第二导电类型半导体主结(6)上表面与金属化阳极(8)连接；所述第一导电类型轻掺杂漂移区(3)内部右上部分是第一导电类型重掺杂截止环(7)；位于所述第二导电类型半导体主结(6)与第一导电类型半导体截止环(7)之间的是第二导电类型半导体RESURF层(4)；所述第二导电类型半导体RESURF层(4)上方为第一导电类型半导体漂移区(5)。2.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于：所述第一导电类型半导体漂移区(5)在Z方向非连续排列。3.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于，所述第一导电类型半导体漂移区(5)在Z方向连续排列。4.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于，所述第二导电类型半导体RESURF区(4)上方有多个第一导电类型半导体区域(5)，第一导电类型半导体漂移区(5)在X方向和Z方向上均非连续排列。5.根据权利要求1所述的一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于：当终端结构承受反向电压时，第二导电类型半导体RESURF层(4)与位于其上方的第一导电类型半导体漂移区(5)相互耗尽。6.根据权利要求5所述的一种功率半导体器件的3D-RESURF终端结构，其特征在于：通过控制掺杂的方式，使终端结构承受反向电压时，第二导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任敏，谢驰，苏志恒，林育赐，李泽宏，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51