用于高压功率器件的终端保护结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种终端保护结构及其制备方法，及一种高压功率器件。终端保护结构包括：第一导电类型的衬底、绝缘层、金属场板及保护层；衬底内形成有两个以上间隔设置的重掺杂的第二导电类型的终端环，绝缘层位于衬底表面，金属场板一端贯穿绝缘层直至与位于最外侧的两个终端环一一对应相连接，另一端相向延伸到绝缘层的上方，各金属场板相互绝缘；保护层位于绝缘层及金属场板上。本发明专利技术提供的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，至多仅需采用四个光刻板进行四次光刻刻蚀，相较于现有技术中至少需采用六个光刻板进行六次光刻刻蚀，本发明专利技术可以大大简化工艺步骤，有助于降低器件制备成本和提高工艺良率。制备成本和提高工艺良率。制备成本和提高工艺良率。

【技术实现步骤摘要】
用于高压功率器件的终端保护结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别是涉及一种用于高压功率器件的终端保护结构及其制备方法，及一种基于该终端保护结构的高压功率器件。

技术介绍

[0002]功率半导体器件的基本要求就是需要能在高电压、大电流下工作。功率器件的尺寸有限，需要通过切割晶圆做成芯片进行封装。对于功率器件，如果切割穿过承受高电压的PN结，会导致器件击穿电压和稳定性的降低。为了解决这个问题，通常在器件边界处会采取终端保护技术来提高器件的击穿电压，保证芯片可以在高压下正常工作。
[0003]对于高压半导体功率器件，尤其是3000V以上的高压功率器件，终端设计面临的难点很大，比如一般高压器件终端设计要么采用简单的平面结，但是这种结构下的击穿电压只有平行平面结的50％左右，终端利用效率极低；另外一种方式就是提高终端利用率，击穿电压可达到平行平面结的90％以上，但是制作工艺过于复杂，导致制造成本较高，稳定性及可靠性不好。
[0004]现有的器件终端技术主要是通过在终端区域进行N型掺杂和P型掺杂，构成“PN场限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供第一导电类型的衬底，于所述衬底上形成第一绝缘层；在第一光刻板的作用对所述第一绝缘层进行光刻刻蚀，以于所述第一绝缘层中形成两个以上间隔设置的第一通孔，所述第一通孔显露出所述衬底；对对应所述第一通孔下方的所述衬底进行离子注入及退火，以于所述衬底内对应形成两个以上间隔设置的重掺杂的第二导电类型的终端环；形成金属场板，各所述金属场板一端与最外侧相邻的两个终端环一一对应相连接，另一端相向延伸到所述第一绝缘层的上方，各金属场板相互绝缘；形成保护层，所述保护层位于所述金属场板及第一绝缘层上。2.根据权利要求1所述的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于，形成所述终端环后，形成保护层之前包括步骤，于所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层填充所述第一通孔，且位于所述第一绝缘层的表面；在第二光刻板的作用下，对所述第二绝缘层进行光刻刻蚀以形成场板钝化层，场板钝化层自最外侧的两个终端环的间隙表面延伸到两个终端环的部分表面；在第三光刻板的作用下进行光刻刻蚀以形成显露出最外侧两个终端环的第二通孔；形成金属层，所述金属层填充所述第二通孔，且延伸至所述场板钝化层的表面；在第四光刻板的作用下，对所述金属层进行光刻刻蚀，以形成所述金属场板。3.根据权利要求2所述的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于，所述第二绝缘层的厚度大于零，且小于等于10μm。4.根据权利要求2所述的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；所述衬底包括轻掺杂的硅衬底，所述第一绝缘层和第二绝缘层包括氧化硅层，所述保护层包括聚酰亚胺层。5.根据权利要求1所述的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于，所述终端环的横向尺寸为20μm
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60μm；当终端环为2个时，两个终端环的间距为100μm
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200μm；当终端环的数量大于2个时，位于最外侧的相邻的两个终端环的间距为100μm
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200μm，其他相邻两个终端环的间距为10μm
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50μm；相邻的金属场板在横向上的最小间距为100μm
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300μm。6.根据权利要求1所述的用于高压功率器件的终端保护结构的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾治州，张小辛，王东升，郑晨焱，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：