橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，包括直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)和曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)；曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)包括漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、P型襯底、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwell區(qū)、P型區(qū)、源極P+接觸區(qū)；P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域61、62….6N；曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwell區(qū)分別與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwell區(qū)相連并形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過對曲率終端結(jié)構(gòu)中的P型區(qū)采用多窗口注入進而對N型漂移區(qū)濃度進行雜質(zhì)補償，從而降低N型漂移區(qū)的濃度，使得N型漂移區(qū)被低濃度的P型襯底完全耗盡，避免器件提前擊穿，從而得到最優(yōu)化的擊穿電壓。
【專利說明】
橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于半導體技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓功率集成電路的發(fā)展離不開可集成的橫向高壓功率半導體器件。橫向高壓功率半導體器件通常為閉合結(jié)構(gòu)，包括圓形、跑道型和叉指狀等結(jié)構(gòu)。對于閉合的跑道型結(jié)構(gòu)和叉指狀結(jié)構(gòu)，在彎道部分和指尖部分會出現(xiàn)小曲率終端，電場線容易在小曲率半徑處發(fā)生集中，從而導致器件在小曲率半徑處提前發(fā)生雪崩擊穿，這對于橫向高壓功率器件版圖結(jié)構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn)。
[0003]公開號為CN102244092A的中國專利公開了一種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，圖1所示為器件的版圖結(jié)構(gòu)，器件終端結(jié)構(gòu)包括漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、P型襯底、柵極多晶硅、柵氧化層、P-well區(qū)、源極N+、源極P+。器件結(jié)構(gòu)分為兩部分，包括直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)和曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)。直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中，P-we 11區(qū)與N型漂移區(qū)相連，當漏極施加高電壓時，P-well區(qū)與N型漂移區(qū)所構(gòu)成的PN結(jié)冶金結(jié)面開始耗盡，輕摻雜N型漂移區(qū)的耗盡區(qū)將主要承擔耐壓，電場峰值出現(xiàn)在P-well區(qū)與N型漂移區(qū)所構(gòu)成的PN結(jié)冶金結(jié)面。為解決高摻雜P-well區(qū)與輕摻雜N型漂移區(qū)所構(gòu)成的PN結(jié)曲率冶金結(jié)面的電力線高度集中，造成器件提前發(fā)生雪崩擊穿的問題，該專利采用了如圖1所示的曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)，高摻雜P-well區(qū)與輕摻雜P型襯底相連，輕摻雜P型襯底與輕摻雜N型漂移區(qū)相連，高摻雜P-well區(qū)與輕摻雜N型漂移區(qū)的距離為LP。當器件漏極加高壓時，器件源極指尖曲率部分輕摻雜P型襯底與輕摻雜N型漂移區(qū)相連，代替了高摻雜P-well區(qū)與輕摻雜N型漂移區(qū)所構(gòu)成的PN結(jié)冶金結(jié)面，輕摻雜P型襯底為耗盡區(qū)增加附加電荷，既有效降低了由于高摻雜P-well區(qū)處的高電場峰值，又與N型漂移區(qū)引入新的電場峰值。由于P型襯底和N型漂移區(qū)都是輕摻雜，所以在同等偏置電壓條件下，冶金結(jié)處電場峰值降低。又由于器件指尖曲率部分高摻雜P-well區(qū)與輕摻雜P型襯底的接觸增大了P型曲率終端處的半徑，緩解了電場線的過度集中，避免器件在源極指尖曲率部分的提前擊穿，提高器件指尖曲率部分的擊穿電壓。同時，該專利所提出的結(jié)終端結(jié)構(gòu)還應(yīng)用在縱向超結(jié)結(jié)構(gòu)器件中。圖1為器件XY平面的結(jié)構(gòu)示意圖，由于曲率結(jié)終端部分漂移區(qū)的摻雜濃度相對P型襯底部分較高，P型襯底無法充分耗盡N型漂移區(qū)，在交界處引入較高的電場，導致P型襯底和N型漂移區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)提前擊穿，因此器件的耐壓不是最優(yōu)化，可靠性也降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的，就是針對傳統(tǒng)器件曲率終端結(jié)構(gòu)中N型漂移區(qū)無法被低濃度的P型襯底完全耗盡而導致的電荷不平衡與連接處電場曲率效應(yīng)的缺陷，提出一種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，包括直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)和曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)；
[0007]所述曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)包括漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、P型襯底、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwell區(qū)、N型漂移區(qū)內(nèi)部的P型區(qū)、源極P+接觸區(qū)，N型漂移區(qū)和P型區(qū)包括底部的方型區(qū)域和頂部的半圓區(qū)域，P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域6^62….6n;相鄰子區(qū)域之間填充N型漂移區(qū)，每個子區(qū)域有兩個頂點落在N型漂移區(qū)靠近P形襯底的內(nèi)邊界上，兩個頂點位于N型漂移區(qū)的外邊界上，每個子區(qū)域位于外邊界的一端小于位于內(nèi)邊界的一端，子區(qū)域位于外邊界的一端的長度分別為cU,^d1,2....Cl1,N，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度分別為do,^dQ,L — dQ,N-hdQ,N，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為Lo,……Lo,N、Lo,N+1，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為L1,^Lll2……L^Un+uP型區(qū)上方是柵氧化層，柵氧化層的表面上方是柵極多晶硅；曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwell區(qū)分別與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)、柵極多晶硅、柵氧化層、Pwe 11區(qū)相連并形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，；其中，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)包圍N型漂移區(qū)，N型漂移區(qū)內(nèi)有環(huán)形柵極多晶硅、環(huán)形柵氧化層和Pwell區(qū)，Ld為器件的漂移區(qū)長度。
[0008]作為優(yōu)選方式，直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)為single RESURF,double RESURF，tripleRESURF結(jié)構(gòu)其中的一種。
[0009]作為優(yōu)選方式，所述直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)，包括:漏極N+接觸區(qū)、N型漂移區(qū)2b、P型襯底、柵極多晶硅、柵氧化層、P-well區(qū)、源極N+接觸區(qū)、源極P+接觸區(qū);P-well區(qū)與N型漂移區(qū)2b位于P型襯底的上層，其中P-well區(qū)位于中間，兩邊是N型漂移區(qū)2b，且P-well區(qū)與N型漂移區(qū)2b相連;N型漂移區(qū)2b中遠離P-we 11區(qū)的兩側(cè)是漏極N+接觸區(qū)，P-we 11區(qū)的表面具有與金屬化源極相連的源極N+接觸區(qū)和源極P+接觸區(qū)，其中源極P+接觸區(qū)位于中間，源極N+接觸區(qū)位于源極P+接觸區(qū)兩側(cè);源極N+接觸區(qū)與N型漂移區(qū)2b之間的P-well區(qū)表面的上方是柵氧化層，柵氧化層的表面的上方是柵極多晶硅，Ld為器件的漂移區(qū)長度，P-well區(qū)與N型漂移區(qū)2b不相連且兩者的間距為LP。
[0010]作為優(yōu)選方式，子區(qū)域6^62....6n和p-well區(qū)共用同一掩膜版或者另加掩膜版進行P型雜質(zhì)注入形成。
[0011]作為優(yōu)選方式，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)下邊界向中間延伸至與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)2b上邊界連接。
[0012]作為優(yōu)選方式，所述的每個子區(qū)域6^62....6n在N型漂移區(qū)的內(nèi)邊界和外邊界之間分成1個子段，分別為61,1，61,2，......6n,m。
[0013]作為優(yōu)選方式，每個子區(qū)域的離子注入的劑量相同，且每個子區(qū)域中，M個子段6ι, I，6ι, 2，......6 iM的咼子注入的劑量依次遞減ο
[0014]作為優(yōu)選方式，子區(qū)域位于外邊界的一端的長度cU,^d1,2....CU,N相同，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度do, ^do,2。。。。。。^^、^,N相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離Lo^Ia2……Lo,N、Lo,N+1相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離Li,1、Li,2......Li,n、Li,n+i相同。
[0015]作為優(yōu)選方式，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中子區(qū)域的內(nèi)邊界與N型漂移區(qū)內(nèi)邊界重合，或者子區(qū)域6:的內(nèi)邊界在N型漂移區(qū)內(nèi)邊界的外側(cè)。
[0016]作為優(yōu)選方式，結(jié)終端結(jié)構(gòu)推結(jié)后在N型漂移區(qū)的表面或者體內(nèi)形成單個或者多個P型慘雜區(qū)6a,l、6a,2、6a,3....6a,No
[0017]本發(fā)明總的技術(shù)方案，在直線終端結(jié)構(gòu)和曲率終端結(jié)構(gòu)相連部分，曲率終端結(jié)構(gòu)中N型漂移區(qū)下邊界向中間延伸至與直接終端結(jié)構(gòu)中N型漂移區(qū)2b上邊界連接，所述曲率終端結(jié)構(gòu)中P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域61、62....6n，且均與N型漂移區(qū)交疊。相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將P型區(qū)在N型漂移區(qū)交疊注入，可以有效的降低N型漂移區(qū)與P型襯底的電場峰值，并且可以有效緩解N型漂移區(qū)無法被低濃度的P型襯底完全耗盡而導致的電荷不平衡與連接處電場曲率效應(yīng)的缺陷。在實際工藝中，P型區(qū)通過離子注入形成，在退火推結(jié)后，P型區(qū)會擴散，由于P型區(qū)是靠近P形襯底的開口方向越來越大，所以注入的P型雜質(zhì)濃度從中間到兩端是逐漸降低的，所以，經(jīng)過補償后的N型漂移區(qū)的濃度從中間到兩端是逐漸增加的，因此降低了N型漂移區(qū)與P型襯底交界處的濃度，使N型漂移區(qū)更好的被P型襯底耗盡，從而改善器件的耐壓。同時，根據(jù)P型區(qū)子區(qū)域的窗口大小的不同，注入的P型雜質(zhì)濃度也不同，可以在不同的漂移區(qū)注入劑量下使得雜質(zhì)更容易達到平衡;這樣，在直線終端結(jié)構(gòu)和曲率終端結(jié)構(gòu)相連部分，電荷不平衡的問題得以改善，從而得到最優(yōu)化的擊穿電壓。
[0018]本發(fā)明的有益效果為，本發(fā)明通過對曲率終端結(jié)構(gòu)中的P型區(qū)采用多窗口(多子區(qū)域)注入進而對N型漂移區(qū)濃度進行雜質(zhì)補償，從而降低N型漂移區(qū)的濃度，使得N型漂移區(qū)被低濃度的P型襯底完全耗盡，避免器件提前擊穿，從而得到最優(yōu)化的擊穿電壓。
【附圖說明】
[0019]圖1為傳統(tǒng)的橫向高壓功率半導體器件的終端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的橫向高壓功率器件的終端結(jié)構(gòu)沿XY方向剖面示意圖；
[0021]圖3本發(fā)明的橫向高壓功率器件的結(jié)終端分成M個子段的沿XY方向剖面示意圖；
[0022]圖4本發(fā)明的橫向高壓功率半導體器件的結(jié)終端推結(jié)后3D結(jié)構(gòu)；
[0023]圖5為本發(fā)明的器件直線終端結(jié)構(gòu)X方向的剖面示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的器件曲率終端結(jié)構(gòu)Y方向的剖面示意圖；
[0025]I為漏極N+接觸區(qū)，2為曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)，2b為直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)，3為P型襯底，4為柵極多晶硅，5為柵氧化層，6為P-well區(qū)，6^62....6n為子區(qū)域，7為源極N+接觸區(qū)，8為源極P+接觸區(qū)。
【具體實施方式】
[0026]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0027]—種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，包括直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)和曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)；
[0028]所述曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)包括漏極N+接觸區(qū)1、N型漂移區(qū)2、P型襯底3、柵極多晶硅4、柵氧化層5、Pwell區(qū)6、N型漂移區(qū)2內(nèi)部的P型區(qū)、源極P+接觸區(qū)8，N型漂移區(qū)2和P型區(qū)包括底部的方型區(qū)域和頂部的半圓區(qū)域，P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域6^6^.6^相鄰子區(qū)域之間填充N型漂移區(qū)2，每個子區(qū)域有兩個頂點落在N型漂移區(qū)2靠近P形襯底3的內(nèi)邊界上，兩個頂點位于N型漂移區(qū)2的外邊界上，每個子區(qū)域位于外邊界的一端小于位于內(nèi)邊界的一端，子區(qū)域位于外邊界的一端的長度分別為cU,^d1,2....(!^，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度分別為如^如^…兒^士^相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為Lo,^Ia2……LQ,N、LQ,N+1，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為L1,^Lll2……Ι^Ν、Ι^,Ν+1;Ρ型區(qū)上方是柵氧化層5，柵氧化層5的表面上方是柵極多晶硅4;曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)1、Ν型漂移區(qū)2、柵極多晶硅4、柵氧化層5、Pwell區(qū)6分別與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)1、Ν型漂移區(qū)2、柵極多晶硅4、柵氧化層5、Pwell區(qū)6相連并形成環(huán)形結(jié)構(gòu);其中，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)I包圍N型漂移區(qū)2，N型漂移區(qū)2內(nèi)有環(huán)形柵極多晶硅4、環(huán)形柵氧化層5和Pwell區(qū)6，Ld為器件的漂移區(qū)長度。
[0029]所述直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)，包括:漏極N+接觸區(qū)1、N型漂移區(qū)2b、P型襯底3、柵極多晶硅
4、柵氧化層5、P-we 11區(qū)6、源極N+接觸區(qū)7、源極P+接觸區(qū)8; P-we 11區(qū)6與N型漂移區(qū)2b位于P型襯底3的上層，其中P-well區(qū)6位于中間，兩邊是N型漂移區(qū)2b，且P-well區(qū)6與N型漂移區(qū)2b相連;N型漂移區(qū)2b中遠離P-well區(qū)6的兩側(cè)是漏極N+接觸區(qū)I，P-well區(qū)6的表面具有與金屬化源極相連的源極N+接觸區(qū)7和源極P+接觸區(qū)8，其中源極P+接觸區(qū)8位于中間，源極N+接觸區(qū)7位于源極P+接觸區(qū)8兩側(cè);源極N+接觸區(qū)7與N型漂移區(qū)2b之間的P-well區(qū)6表面的上方是柵氧化層5，柵氧化層5的表面的上方是柵極多晶硅4，Ld為器件的漂移區(qū)長度，P-well區(qū)6與N型漂移區(qū)2b不相連且兩者的間距為LP。優(yōu)選的，Lp的具體取值范圍在5微米至50微米之間。
[0030]直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)不僅可以為single RESURF，還可以為double RESURF結(jié)構(gòu)、triple RESURF結(jié)構(gòu)其中的一種。
[0031]子區(qū)域6^62....6n和P-well區(qū)6共用同一掩膜版或者另加掩膜版進行P型雜質(zhì)注入形成。
[0032]曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)2下邊界向中間延伸至與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)2b上邊界連接。
[0033]所述的每個子區(qū)域6^62....6n均在N型漂移區(qū)的內(nèi)邊界和外邊界之間分成M個子段，分別為61,1，61,2，......6n,Mo
[0034]每個子區(qū)域的離子注入的劑量相同，且每個子區(qū)域中，M個子段6^6^，……61(?的離子注入的劑量依次遞減。
[0035]優(yōu)選的，子區(qū)域位于外邊界的一端的長度cU,^d1,2....CU,N相同，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度(1(),1、(1(),2。。。。。。(1(),^1、(1()^相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離Lo^Ia2……Lo,N、Lo,N+1相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離Li,1、Li,2......Li,n、Li,n+i相同。
[0036]優(yōu)選的，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中子區(qū)域的內(nèi)邊界與N型漂移區(qū)2內(nèi)邊界重合，或者子區(qū)域的內(nèi)邊界在N型漂移區(qū)2內(nèi)邊界的外側(cè)。
[0037]結(jié)終端結(jié)構(gòu)推結(jié)后在N型漂移區(qū)2的表面或者體內(nèi)形成單個或者多個P型摻雜區(qū)6a, 1、6a, 2、6a, 3....6a, N。其寬度和間隔均可通過子區(qū)域6l、62、63。。。。。6〃區(qū)的寬度及注入劑量來進行調(diào)節(jié)。
[0038]本發(fā)明總的技術(shù)方案，在直線終端結(jié)構(gòu)和曲率終端結(jié)構(gòu)相連部分，曲率終端結(jié)構(gòu)中N型漂移區(qū)2內(nèi)邊界向中間延伸至與直接終端結(jié)構(gòu)中N型漂移區(qū)2b內(nèi)邊界連接，所述曲率終端結(jié)構(gòu)中P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域6^62....6n，且均與N型漂移區(qū)2交疊。相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將P型區(qū)在N型漂移區(qū)2交疊注入，可以有效的降低N型漂移區(qū)2與P型襯底3的電場峰值，并且可以有效緩解N型漂移區(qū)2無法被低濃度的P型襯底3完全耗盡而導致的電荷不平衡與連接處電場曲率效應(yīng)的缺陷。在實際工藝中，P型區(qū)通過離子注入形成，在退火推結(jié)后，P型區(qū)會擴散，由于P型區(qū)區(qū)是靠近P形襯底的開口方向越來越大，所以注入的P型雜質(zhì)濃度從中間到兩端是逐漸降低的，所以，經(jīng)過補償后的N型漂移區(qū)2的濃度從中間到兩端是逐漸增加的，因此降低了N型漂移區(qū)2與P型襯底3交界處的濃度，使N型漂移區(qū)2更好的被P型襯底3耗盡，從而改善器件的耐壓。同時，根據(jù)P型區(qū)子區(qū)域的窗口大小的不同，注入的P型雜質(zhì)濃度也不同，可以在不同的漂移區(qū)注入劑量下使得雜質(zhì)更容易達到平衡;這樣，在直線終端結(jié)構(gòu)和曲率終端結(jié)構(gòu)相連部分，電荷不平衡的問題得以改善，從而得到最優(yōu)化的擊穿電壓。
[0039]圖3本發(fā)明的橫向高壓功率器件的結(jié)終端分成M個子段的沿XY方向剖面示意圖；與圖2不同的是，本例中將圖2中的多個子區(qū)域6ι、62….6〃進行分段處理，分別為61,1，61,2，......6n,m，其中，分段的個數(shù)Μ(Μ=1、2、3、4.._.)可以根據(jù)設(shè)計的需要來具體進行修改，且各分段之間的距離可以相同也可以不同。
[0040]圖4為本發(fā)明的橫向高壓功率器件的結(jié)終端推結(jié)后3D結(jié)構(gòu);其推結(jié)后若無完全補償?shù)鬚型雜質(zhì)，則會在N型漂移區(qū)2的體內(nèi)或表面形成單個或多個P型摻雜區(qū)6a,^a,2、6a,3....6a,N，其寬度和間隔均可通過子區(qū)域。。。。6〃區(qū)的寬度及注入劑量來進行調(diào)節(jié)。
[0041]圖5為本發(fā)明的器件直線終端結(jié)構(gòu)X方向的剖面示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明的器件曲率終端結(jié)構(gòu)Y方向的剖面示意圖；
[0043]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)和曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)； 所述曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)包括漏極N+接觸區(qū)(I)、N型漂移區(qū)(2)、P型襯底(3)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、?《611區(qū)(6)4型漂移區(qū)(2)內(nèi)部的？型區(qū)、源極?+接觸區(qū)(8)，~型漂移區(qū)(2)和P型區(qū)包括底部的方型區(qū)域和頂部的半圓區(qū)域，P型區(qū)內(nèi)外邊界之間的部分沿周向依次分成多個不相連的子區(qū)域(61、62….6n);相鄰子區(qū)域之間填充N型漂移區(qū)(2)，每個子區(qū)域有兩個頂點落在N型漂移區(qū)(2)靠近P形襯底(3)的內(nèi)邊界上，兩個頂點位于N型漂移區(qū)(2)的外邊界上，每個子區(qū)域位于外邊界的一端小于位于內(nèi)邊界的一端，子區(qū)域位于外邊界的一端的長度分別為(11,1、(11,2....di,N，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度分別為do,1、do,2。。。。。。do,N-^ckN，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為Lo, ^Loj2……Lo,n、Lo,n+1，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離分別為Lij^Lij2……區(qū)(6)上方是柵氧化層(5)，柵氧化層(5)的表面上方是柵極多晶硅(4);曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)(1)、N型漂移區(qū)(2)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、Pwell區(qū)(6)分別與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)(1)、N型漂移區(qū)(2)、柵極多晶硅⑷、柵氧化層(5)、Pwell區(qū)(6)相連并形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中，曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的漏極N+接觸區(qū)(I)包圍N型漂移區(qū)(2)，N型漂移區(qū)(2)內(nèi)有環(huán)形柵極多晶硅(4)、環(huán)形柵氧化層(5)和Pwell區(qū)(6)，Ld為器件的漂移區(qū)長度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)為single RESURF^double RESURF,triple RESURF結(jié)構(gòu)其中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)包括:漏極N+接觸區(qū)(1)、N型漂移區(qū)(2b)、P型襯底(3)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、P-well區(qū)(6)、源極N+接觸區(qū)(7)、源極P+接觸區(qū)(8) ;P-well區(qū)(6)與N型漂移區(qū)(2b)位于P型襯底(3)的上層，其中P-well區(qū)(6)位于中間，兩邊是N型漂移區(qū)(2b)，且P-well區(qū)(6)與N型漂移區(qū)(2b)相連;N型漂移區(qū)(2b)中遠離P-well區(qū)(6)的兩側(cè)是漏極N+接觸區(qū)(l)，P-well區(qū)(6)的表面具有與金屬化源極相連的源極N+接觸區(qū)(7)和源極P+接觸區(qū)(8)，其中源極P+接觸區(qū)(8)位于中間，源極N+接觸區(qū)(7)位于源極P+接觸區(qū)(8)兩側(cè);源極N+接觸區(qū)(7)與N型漂移區(qū)(2b)之間的P-well區(qū)(6)表面的上方是柵氧化層(5)，柵氧化層(5)的表面的上方是柵極多晶硅(4)，Ld為器件的漂移區(qū)長度，P-well區(qū)(6)與N型漂移區(qū)(2b)不相連且兩者的間距為LP。4.根據(jù)權(quán)利要求3的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:子區(qū)域(6^6^...6N)和P-well區(qū)(6)共用同一掩膜版或者另加掩膜版進行P型雜質(zhì)注入形成。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)(2)下邊界向中間延伸至與直線結(jié)終端結(jié)構(gòu)中的N型漂移區(qū)(2b)上邊界連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的每個子區(qū)域(6ι、62….6n)在N型漂移區(qū)的內(nèi)邊界和外邊界之間分成M個子段，分別為(6i,I，6ι,2，......6ν,μ) ο7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:每個子區(qū)域的離子注入的劑量相同，且每個子區(qū)域中，1個子段(61,1，61,2，......6im)的離子注入的劑量依次遞減。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:子區(qū)域位于外邊界的一端的長度di,1、di,2….di,N相同，子區(qū)域位于內(nèi)邊界的一端的長度do,1、dO,2。。。。。。do,N相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)內(nèi)側(cè)邊界上的一端之間的距離L(U、U2……L0,N、Lo,N+1相同，相鄰兩個子區(qū)域位于N型漂移區(qū)外側(cè)邊界上的一端之間的距離L1,……Li,n、Li,n+i相同。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:曲率結(jié)終端結(jié)構(gòu)中子區(qū)域(60的內(nèi)邊界與N型漂移區(qū)(2)內(nèi)邊界重合，或者子區(qū)域(60的內(nèi)邊界在N型漂移區(qū)(2)內(nèi)邊界的外側(cè)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向高壓功率器件的結(jié)終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:結(jié)終端結(jié)構(gòu)推結(jié)后在N型漂移區(qū)(2)的表面或者體內(nèi)形成單個或者多個P型摻雜區(qū)(6a,^ea,2、6a,3....6a,N) ο
【文檔編號】H01L29/06GK106098753SQ201610725572
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】喬明, 肖倩倩, 余洋, 詹珍雅, 張波
【申請人】電子科技大學