[發明專利]采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構及制造方法

在審

• 申請號: 201410614652.4
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104393028A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張世勇;胡強;王思亮
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: H01L29/40
• 分類號: H01L29/40;H01L29/06;H01L21/28
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

1.采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：包括第一導電類型襯底（110），所述第一導電類型襯底（110）的第一主面內設有第二導電類型場限環（120），所述第一導電類型襯底（110）的第一主平面上，設有第一絕緣層（130）；所述第一絕緣層（130）上、且位于第二導電類型場限環（120）的兩側各設有一塊場板；所述兩塊場板上設有第二絕緣層（150），所述第二絕緣層（150）上設有金屬場板（160）；所述金屬場板（160）的底部與第二導電類型場限環（120）接觸，所述金屬場板（160）覆蓋第二導電類型場限環（120）的區域及其兩側；

所述兩塊場板位于第一絕緣層（130）的上面、且覆蓋在第二導電類型場限環（120）的兩側，所述場板包括多晶截止場板（141）和多晶延伸場板（142），所述金屬場板（160）的一端與多晶截止場板（141）接觸相連，其另一端與多晶延伸場板（142）接觸相連。

2.根據權利要求1所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述金屬場板（160）的一端通過第二絕緣層（150）上的電極接觸孔與多晶截止場板（141）接觸相連，其另一端通過第二絕緣層（150）上的電極接觸孔與多晶延伸場板（142）接觸相連。

3.根據權利要求2所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述金屬場板（160）的兩端均沿外側方向、且向下方彎折。

4.根據權利要求3所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述多晶截止場板（141）和多晶延伸場板（142）為多晶硅。

5.根據權利要求1所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述第二絕緣層（150）位于場板的上面，覆蓋整個場板。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述金屬場板（160）位于第二絕緣層（150）的上面，覆蓋整個第二導電類型場循環的區域，所述金屬場板（160）與第二導電類型場限環（120）相連。

7.根據權利要求3所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述金屬場板（160）覆蓋整個或者部分場板的區域，在覆蓋場板的區域設有電極接觸孔，所述金屬場板（160）的一端通過第二絕緣層（150）上的電極接觸孔與多晶截止場板（141）接觸相連，其另一端通過第二絕緣層（150）上的電極接觸孔與多晶延伸場板（142）接觸相連。

8.根據權利要求1-5任意一項所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構其特征在于：所述第一導電類型襯底（110）的第二主面處，依次設置有第一導電類型場截止層、第二導電類型集電極和背面金屬；所述第一導電類型場截止層和第二導電類型集電極位于第二主面下表面以內，而背面金屬位于第二主面下表面之外；第一導電類型為N型，第二導電類型為P型，所述第一導電類型襯底（110）為硅襯底，第一導電類型襯底（110）的第一主面為其正面，第一導電類型襯底（110）的第二主面為其背面。

9.根據權利要求8所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構，其特征在于：所述第二導電類型場限環（120）的擴散深度為1um-10um；所述第一絕緣層（130）為二氧化硅層，厚度為0.5um~5um；所述場板中的多晶截止場板（141）寬度為0?um?~30um；場板中的多晶延伸場板（142）寬度為0?um?~50um。

10.根據權利要求1所述的采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構的制造方法，其特征在于：一種采用多晶截止場板的半導體器件終端單元結構的制造方法，具體的制造工序為：

A.在第一導電類型襯底（110）的第一主面上，用熱氧化、LPCVD或PECVD的方法生長第一絕緣層（130）；

B.?通過光刻、干法刻蝕對第一絕緣層（130）進行刻蝕，形成注入窗口區；

C.?在窗口區中注入第二導電類型雜質，進行退火、推阱處理，形成第二導電類型場限環（120）；

D.?在柵極絕緣層的上面用LPCVD或PECVD的方法，沉積多晶硅層；

E.?使用POCl3對多晶硅層進行摻雜；

F.?通過光刻、干法刻蝕對多晶硅柵極層進行刻蝕，形成窗口區和多晶截止場板（141）和多晶延伸場板（142）；

G.?通過LPCVD或PECVD沉積第二絕緣層（150），通過干法刻蝕，形成接觸孔；

I.?在第一導電類型襯底（110）的第一主面和第二主面上通過蒸發或者濺射制作金屬層，并通過光刻、濕法刻蝕形成金屬場板（160）；

所述第二導電類型場限環（120）摻雜濃度高于第一導電類型襯底（110）的摻雜濃度；所述第二絕緣層（150）為通過LPCVD或PECVD淀積的TEOS二氧化硅、磷硅玻璃PSG、硼磷硅玻璃BPSG或氮化硅SiNx，以及它們的任意組合。