[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體功率器件及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010386337.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN113629130A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桑玲;查祎英;金銳;王耀華;楊霏;田麗欣;夏經(jīng)華;張文婷;安運(yùn)來;賽朝陽;吳軍民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/265
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，包括半導(dǎo)體層(1)、截止環(huán)(2)、有源區(qū)(3)、場限環(huán)終端(4)和介質(zhì)層(5)；

所述截止環(huán)(2)、有源區(qū)(3)和場限環(huán)終端(4)設(shè)置于半導(dǎo)體層(1)的正面，所述介質(zhì)層(5)設(shè)置于場限環(huán)終端(4)的正面；

所述場限環(huán)終端(4)包括多個(gè)場限環(huán)區(qū)域，每個(gè)場限環(huán)區(qū)域包括多個(gè)場限環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述場限環(huán)區(qū)域中每個(gè)場限環(huán)的寬度和相鄰場限環(huán)的間距均通過場限環(huán)區(qū)域的倍乘因子確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述場限環(huán)的寬度滿足：

W_n+1＝W_n/f_N

式中，W_n+1和W_n分別為第N個(gè)場限環(huán)區(qū)域中第n+1個(gè)場限環(huán)的寬度和第n個(gè)場限環(huán)的寬度，f_N為第N個(gè)場限環(huán)區(qū)域的倍乘因子。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述相鄰場限環(huán)的間距滿足：

S_n+1＝S_n×f_N

式中，S_n+1為第N個(gè)場限環(huán)區(qū)域中第n+1個(gè)場限環(huán)和第n個(gè)場限環(huán)的間距，S_n為第N個(gè)場限環(huán)區(qū)域中第n個(gè)場限環(huán)和第n-1個(gè)場限環(huán)的間距。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述場限環(huán)區(qū)域的倍乘因子為1～1.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層(1)的導(dǎo)電類型和截止環(huán)(2)的導(dǎo)電類型相同，所述有源區(qū)(3)的導(dǎo)電類型和場限環(huán)終端(4)的導(dǎo)電類型相同，且半導(dǎo)體層(1)的導(dǎo)電類型與有源區(qū)(3)的導(dǎo)電類型相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層(1)包括襯底(11)和位于襯底(11)上表面的外延層(12)；

所述外延層(12)的導(dǎo)電類型與襯底(11)的導(dǎo)電類型相同；

所述外延層(12)的厚度為5μm-200μm，其離子摻雜濃度為1E14cm^-3-1E17cm^-3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件，其特征在于，所述有源區(qū)(3)和場限環(huán)終端(4)均通過離子注入工藝形成，兩者的深度均為0.3μm-1μm，且兩者的離子摻雜濃度均為1E16cm^-3-1E19cm^-3。

9.一種半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其特征在于，包括：

在半導(dǎo)體層(1)的正面形成截止環(huán)(2)和有源區(qū)(3)，同時(shí)在半導(dǎo)體層(1)的正面以場限環(huán)區(qū)域形式形成場限環(huán)終端(4)；

在場限環(huán)終端(4)的正面形成介質(zhì)層(5)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其特征在于，所述在半導(dǎo)體層(1)的正面以場限環(huán)區(qū)域形式形成場限環(huán)終端(4)，包括：

確定場限環(huán)區(qū)域的倍乘因子；

基于所述場限環(huán)區(qū)域的倍乘因子確定場限環(huán)區(qū)域中每個(gè)場限環(huán)的寬度和相鄰場限環(huán)的間距；

基于每個(gè)場限環(huán)的寬度和相鄰場限環(huán)的間距在半導(dǎo)體層(1)的正面以場限環(huán)區(qū)域形式形成場限環(huán)終端(4)。