一种半导体器件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体器件，包括：半导体衬底；阱区，所述阱区形成于所述半导体衬底内；栅极总线，所述栅极总线形成于所述阱区的表面；第一场板，所述第一场板形成于所述半导体衬底表面且覆盖部分阱区；其中，所述第一场板与所述栅极总线电连接。本实用新型专利技术提供的半导体器件的第一场板与栅极总线电连接，使第一场板与栅极总线的电位保持一致，那么，当半导体器件承受相同的反向电压时，第一场板与半导体衬底之间的偏压差会有所增大，使得半导体表面的耗尽区进一步展宽，从而使半导体器件的反向耐压能力得到加强。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体器件领域，尤其涉及一种半导体器件。
技术介绍
现代高压半导体器件IGBT、VDM0S、功率二极管diode作为第三代电力电子产品，由于其工作频率高、开关速度快、控制效率高而在电力电子领域得到越来越广泛的应用。现代高压功率半导体器件的阻断能力是衡量半导体器件发展水平的一个非常重要的标志，依据其应用，击穿电压的范围可从25V到6500V，但是由于现代半导体工艺采用平面型终端结构，结深较浅、结边缘弯曲严重，使得耐压降低、耐压稳定性差、器件的安全工作区较小，器件易破坏。因此，为了提高和稳定器件的耐压特性，除了体内各参数间的配合外，更重要的是对表面终止的PN结进行适当的处理，以改善器件边缘的电场分布，减弱表面电场集中，提高器件的耐压能力和稳定性。半导体器件一般包括有源区和终端区。其中，所述有源区内包括与终端区连接的过渡区，所述过渡区包括:半导体衬底及在半导体衬底表面内的阱区，所述半导体衬底与所述阱区的边界区域构成半导体器件的过渡区主结。所述终端区位于有源区外围，主要用于在半导体器件承受反向电压时，分担主结的电压，从而避免主结被击穿，提高半导体器件的反向耐压能力。但是，由于半导体器件有源区与终端区之间的过渡区主结区域是电场容易集中的部分，有可能在半导体器件终端区未发挥作用之前，半导体器件有源区与终端区之间的过渡区主结区域就发生了提前击穿，使得半导体器件的终端区失效，导致半导体器件损坏。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种半导体器件，可以平滑半导体器件有源区与终端区之间的过渡区主结区域的电场分布，避免此部分的主结发生提前击穿，以保护半导体器件。为实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案:—种半导体器件，包括:半导体衬底；阱区，所述阱区形成于所述半导体衬底内；栅极总线，所述栅极总线形成于所述阱区的表面；第一场板，所述第一场板形成于所述半导体衬底表面且覆盖部分阱区；其中，所述第一场板与所述栅极总线电连接。优选的，所述栅极总线的组成包括:栅氧化层，位于栅氧化层表面的栅多晶硅和位于栅多晶娃表面的栅金属层。优选的，所述第一场板为阶梯状场板，从下往上包括第一阶梯场板和第二阶梯场板。优选的，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是多晶硅场板。优选的，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是与所述栅多晶硅同步形成的阶梯场板。优选的，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是金属场板。优选的，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是与所述栅金属层同步形成的阶梯场板。优选的，所述第一阶梯场板为多晶硅场板，所述第二阶梯场板为金属场板。优选的，所述第一阶梯场板是与所述栅多晶硅同步形成的阶梯场板；所述第二阶梯场板是与所述栅金属层同步形成的阶梯场板。优选的，所述半导体器件终端区包括形成于所述半导体衬底表面的第二场板。优选的，所述半导体器件终端区是形成于所述半导体衬底表面的场限环结构或结终端延伸结构。优选的，所述半导体器件还包括位于所述半导体器件终端区，形成于所述半导体衬底内场限环或结终端延伸结构。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点:本技术提供的半导体器件，在所述半导体器件的半导体衬底内具有阱区，所述阱区的部分表面被半导体衬底表面的第一场板覆盖，且所述第一场板与半导体器件的栅极总线电连接。当半导体器件承受反向电压时，半导体衬底表面的第一场板上的感应电荷与半导体衬底的耗尽区内相反极性的电荷相互作用，使半导体器件表面耗尽区展宽，提高反向击穿电压。再将第一场板与栅极总线电连接，使第一场板与栅极总线的电位保持一致，那么，当半导体器件承受相同的反向电压时，第一场板与半导体衬底之间的偏压差会有所增大，使得半导体表面的耗尽区进一步展宽，从而使半导体器件的反向耐压能力得到加强。附图说明通过附图所示，本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。图1是本技术实施例一公开的一种半导体器件芯片版图的俯视图；图2是本技术实施例一公开的一种半导体器件的剖面图；图3是本技术实施例二公开的一种半导体器件的剖面图；图4是本技术实施例三公开的一种半导体器件的剖面图；图5是本技术公开的一种终端区为场限环结构的半导体器件的剖面图；图6是本技术公开的一种终端区为结终端延伸结构的半导体器件的剖面图；图7是本技术公开的一种终端区为场板结构和场限环结合的半导体器件的剖面图；图8是本技术公开的一种终端区为场板结构和结终端延伸结构结合的半导体器件的剖面图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点能够更加明显易懂，下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本技术保护的范围。其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。正如
技术介绍
部分所述，现有技术中的半导体器件，虽然通过在有源区外围增加半导体终端区来提高半导体器件承受反向电压的能力。但是，由于半导体器件有源区与终端区之间过渡区的主结区域是电场容易集中的部分，有可能在半导体器件终端区未发挥作用之前，半导体器件主结在有源区与终端区之间的过渡区主结区域就发生了提前击穿，使得所述的半导体器件的终端区失效，导致所述半导体器件损坏。专利技术人研究发现，这是因为半导体器件的结构决定了半导体器件有源区与终端区之间过渡区的主结区域容易产生电场集中的现象，而在半导体器件承受反向电压时，虽然半导体器件的终端区可以分担有源区的电场，但是并不能改善半导体器件有源区与终端区之间过渡区的主结区域的电场分布形态，导致主结区域周围的电场很可能在终端区未发挥作用之前已经达到峰值电压，从而造成半导体器件有源区与终端区之间过渡区的主结区域提前击穿。基于上述原因，本技术实施例提供了一种新的半导体器件，以解决现有技术中半导体器件有源区与终端区之间过渡区的主结区域容易提前击穿的问题，具体描述参见以下实施例。需要说明的是，为了便于描述，以下实施例中的半导体器件为N型IGBT器件，但是本技术适用于其他种类的半导体器件，如P型IGBT器件、VDM0S、功率二极管等。本技术提供了一种半导体器件，包括:半导体衬底；阱区，所述阱区形成于所述半导体衬底内；栅极总线，所述栅极总线形成于所述阱区的表面，且所述栅极总线包括栅氧化层，位于栅氧化层表面的栅多晶娃和位于栅多晶娃表面的栅金属层；第一场板，所述第一场板形成于所述半导体衬底表面且覆盖部分阱区，与所述栅极总线电连接，且所述第一场板包括第一阶梯场板和第二阶梯场板，其中，第一阶梯场板与半导体衬底表面接触，第二阶梯场板通过绝缘层与半导体衬底表面隔离。在本技术一个实施例中，第一阶梯场板和第二阶梯场板均为多晶硅场板；在本技术又一个实施例中，第一阶梯场板和第二阶梯场板均为金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于，包括：半导体衬底；阱区，所述阱区形成于所述半导体衬底内；栅极总线，所述栅极总线形成于所述阱区的表面；第一场板，所述第一场板形成于所述半导体衬底表面且覆盖部分阱区；其中，所述第一场板与所述栅极总线电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括: 半导体衬底； 阱区，所述阱区形成于所述半导体衬底内； 栅极总线，所述栅极总线形成于所述阱区的表面； 第一场板，所述第一场板形成于所述半导体衬底表面且覆盖部分阱区； 其中，所述第一场板与所述栅极总线电连接。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述栅极总线的组成包括:栅氧化层，位于栅氧化层表面的栅多晶娃和位于栅多晶娃表面的栅金属层。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一场板为阶梯状场板，从下往上包括第一阶梯场板和第二阶梯场板。4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是多晶娃场板。5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述第一阶梯场板和第二阶梯场板均是与所述栅多晶硅同步形成的阶梯场板。6.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第一阶梯场板和第二阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚为利，朱阳军，左小珍，赵佳，田晓丽，
申请(专利权)人：上海联星电子有限公司，中国科学院微电子研究所，江苏中科君芯科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：