[發明專利]一種橫向高壓功率器件的結終端結構

有效

• 申請號: 201510542455.0
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105206658B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 喬明;代剛;張曉菲;王裕如;方冬;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種橫向高壓功率器件的結終端結構，包括直線結終端結構和曲率結終端結構；

所述直線結終端結構與橫向高壓功率器件有源區結構相同，包括漏極N⁺接觸區(1)、N型漂移區(2)、P型襯底(3)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、P-well區(6)、源極N⁺接觸區(7)、源極P⁺接觸區(8)、P型埋層(9)、N型摻雜層(10)；P-well區(6)與N型漂移區(2)位于P型襯底(3)的上層，其中P-well區(6)位于中間，兩邊是N型漂移區(2)，且P-well區(6)與N型漂移區(2)相連；N型漂移區(2)中遠離P-well區(6)的兩側是漏極N⁺接觸區(1)，P-well區(6)的表面具有與金屬化源極相連的源極N⁺接觸區(7)和源極P⁺接觸區(8)，其中源極P⁺接觸區(8)位于中間，源極N⁺接觸區(7)位于源極P⁺接觸區(8)兩側；P型埋層(9)位于N型漂移區(2)中，在P-well區(6)與N⁺接觸區(1)之間；N型摻雜層(10)位于N型漂移區(2)中，在N型漂移區(2)的表面與P型埋層(9)的上方，在P-well區(6)與N⁺接觸區(1)之間；源極N⁺接觸區(7)與N型漂移區(2)之間的P-well區(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)；

所述曲率結終端結構包括漏極N⁺接觸區(1)、N型漂移區(2)、P型襯底(3)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、P-well區(6)、源極P⁺接觸區(8)、P型埋層(9)、N型摻雜層(10)；P-well區(6)表面上方是柵氧化層(5)，柵氧化層(5)的表面上方是柵極多晶硅(4)；曲率結終端結構中的N⁺接觸區(1)、N型漂移區(2)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、P型埋層(9)和N型摻雜層(10)分別與直線結終端結構中的N⁺接觸區(1)、N型漂移區(2)、柵極多晶硅(4)、柵氧化層(5)、P型埋層(9)和N型摻雜層(10)相連并形成環形結構；其中，曲率結終端結構中的環形N⁺接觸區(1)包圍環形N型漂移區(2)，曲率結終端結構中的環形N型漂移區(2)內有環形柵極多晶硅(4)和環形柵氧化層(5)；與“直線結終端結構中的P-well區(6)與N型漂移區(2)相連”不同的是，曲率結終端結構中的P-well區(6)與N型漂移區(2)不相連且相互間距為L_P，L_P的具體取值范圍在數微米至數十微米之間；

其特征在于，所述直線結終端結構中N型漂移區(2)與曲率結終端結構中P型襯底(3)的連接面為第一S型曲面，所述第一S型曲面由第一圓弧面、第一水平面和第二圓弧面構成；第一圓弧面的一端連接曲率結終端結構中N型漂移區(2)的內壁，其另一端通過第一水平面后接第二圓弧面的一端；第二圓弧面的另一端接P-well區(6)；所述第一水平面與直線結終端結構和曲率結終端結構的連接面平行，其長度為e；所述第一圓弧面為半徑為r2的四分之一圓弧，其開口方向面向曲率結終端結構；所述第二圓弧面為半徑為r1的四分之一圓弧，其開口方向面向直線結終端結構；

所述直線結終端結構中P型埋層(9)與曲率結終端結構中P型襯底(3)的連接面為第二S型曲面，所述第一S型曲面由第三圓弧面、第二水平面和第四圓弧面構成；第三圓弧面的一端連接曲率結終端結構中P型埋層(9)的內壁，其另一端通過第二水平面后接第四圓弧面的一端；第四圓弧面的另一端直線結終端結構中P型埋層(9)的內壁，所述第二水平面與直線結終端結構和曲率結終端結構的連接面平行，其長度為e；所述第三圓弧面為半徑為r2的四分之一圓弧，其開口方向面向曲率結終端結構；

所述直線結終端結構中N型摻雜層(10)與曲率結終端結構中P型襯底(3)的連接面為第三S型曲面，所述第三S型曲面由第五圓弧面、第三水平面和第六圓弧面構成；第五圓弧面的一端連接曲率結終端結構中N型摻雜層(10)的內壁，其另一端通過第三水平面后接第六圓弧面的一端；第六圓弧面的另一端接直線結終端結構中N型摻雜層(10)的內壁；所述第三水平面與直線結終端結構和曲率結終端結構的連接面平行，其長度為e；所述第五圓弧面為半徑為r2的四分之一圓弧，其開口方向面向曲率結終端結構；

其中，e，r1，r2的取值范圍均為0-Lp，且r2+e+r1＝Lp。