[發明專利]一種高壓終端

有效

• 申請號: 201110303575.7
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN102751315A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李思敏
• 申請（專利權）人: 李思敏
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/40;H01L29/78
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

技術領域

本發明涉及一種高壓終端，屬于硅半導體功率器件技術領域。

背景技術

槽形柵多晶硅結構的聯柵晶體管是一種新型高壓功率器件。高壓功率器件的終端一般采用場限環、場板和結的終端擴展(ITE)。大專教材《功率MOSFET與高壓集成電路》(陳星弼東南大學出版社1990年5月)PP?86-120對此有詳細介紹。

圖1是已有技術的場限環終端的結構示意圖，圖2是已有技術的場板與場限環相結合的終端的結構示意圖。硅襯底4的下層41為N+型硅，上層42為N-型硅。基區主結2、場限環21和22為P型區域，二氧化硅絕緣層7、71和72覆蓋在硅襯底的上表面。鋁場板1、11和12與硅襯底之間隔著二氧化硅絕緣層7、71和72，鋁場板1、11和12分別與基區主結2、21和22相連接。因為基區主結2、場限環21和22制作在硅襯底上，所以，也可以看作鋁場板1、11和12與基區主結2、場限環21和22之間隔著二氧化硅絕緣層7、71和72。

為了降低成本，高壓終端的選取一般遵照兩條原則：盡可能少的光刻次數，盡可能窄的終端寬度。市售的功率晶體管用得最普遍的是場限環終端，其優點是簡單、易于加工，但是，終端寬度比較寬。一些文獻指出，把場限環與場板相結合，能夠使終端的寬度顯著減小。但是，在市售的功率晶體管中很少采用此種結構，原因是工藝不好控制。常規的場板采用鋁場板，鋁的腐蝕一般采用濕法腐蝕，其寬窄不好控制，加工的一致性和重復性比較差，從而嚴重影響了場限環與場板相結合的高壓終端的性能。

已有技術的槽形柵多晶硅結構的聯柵晶體管采用ITE終端結構。采用結的終端擴展，即ITE，可以采用最窄的終端寬度，但是，需要專門多做一次光刻。已有技術的槽形柵多晶硅結構的聯柵晶體管的工藝采用8次光刻，即光刻ITE、槽形柵區、基區、發射區、多晶硅、接觸孔、鋁和鈍化層。

仔細分析能夠看到，ITE可以取消，對于有源區的形成，基區和發射區能夠只用1次光刻和自對準完成，多晶硅和接觸孔也能夠只用1次光刻和自對準完成。而關鍵是相應的高壓終端如何與管芯的有源區工藝相匹配。采用槽形柵區做場限環比常規的平面形場限環節省材料，同樣的結深，橫向所占的面積小。采用多晶硅場板比常規的鋁場板易于控制，因為多晶硅場板是采用等離子刻蝕形成的，不僅加工精度高，而且重復性好。使得多晶硅場板配上槽形場限環構成的高壓終端不僅具有占用面積小、承受電壓高、一致性和重復性好的優點，而且與管芯的有源區工藝相匹配，能夠節省光刻次數，降低芯片加工成本。

發明內容

鑒于上述，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種新的高壓終端結構，它與槽形柵多晶硅結構的聯柵晶體管的管芯工藝相匹配，能夠節約材料，減少光刻次數，降低成本，縮短加工周期。

為完成本發明的目的，本發明采取的技術方案是：

一種高壓終端，在槽形柵多晶硅結構的聯柵晶體管的有源區的外圍，有場限環，場限環的上面有場板，場限環與場板之間有絕緣層隔離，其特征在于：

場限環為重摻雜P+型槽形環，槽的深度為1-6微米：

場板為重摻雜N+型多晶硅環，多晶硅場板的上表面與金屬鋁層相連，金屬鋁層與P+型槽形場限環的槽的底面相連。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：節省光刻次數，顯著地縮短了終端寬度，降低了成本，縮短了加工周期。

附圖說明

圖1和圖2是已有技術的結構示意圖：

圖3是本發明的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖借助優選實施例詳細描述本發明。