專利名稱：絕緣柵雙極晶體管終端及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種絕緣柵雙極晶體管終端及其制作方法。
背景技術(shù)：
絕緣柵雙極晶體管(InsulateGate Bipolar Transistor, IGBT),是新型的大功率器件，它集場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)柵極電壓控制特性和雙極型晶體管低導(dǎo)通電阻特性于一身，改善了器件耐壓和導(dǎo)通電阻相互牽制的情況，具有高電壓、大電流、高頻率、功率集成密度高、輸入阻抗大、導(dǎo)通電阻小、開關(guān)損耗低等優(yōu)點(diǎn)，在 變頻家電、工業(yè)控制、電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車、新能源、智能電網(wǎng)等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用空間。IGBT具有高電壓特性的一個(gè)重要前提條件是需要具有優(yōu)良的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括場(chǎng)板結(jié)構(gòu)、場(chǎng)限環(huán)(FLR)結(jié)構(gòu)、場(chǎng)限環(huán)結(jié)合場(chǎng)板結(jié)構(gòu)、結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)和橫向變摻雜(VLD)結(jié)構(gòu)。目前廣泛用于中高壓(2500V及其以上)IGBT終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的主要是場(chǎng)限環(huán)(FLR)和結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的場(chǎng)限環(huán)(FLR)結(jié)構(gòu)如圖I所示，由圖可知，該IGBT的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括內(nèi)圈的分壓保護(hù)區(qū)101和外圈的截止保護(hù)環(huán)102。當(dāng)偏壓加在集電極103上時(shí)，隨著所加偏壓的增大，耗盡層沿著主結(jié)104向第一場(chǎng)限環(huán)105(或第二場(chǎng)限環(huán)106)的方向向外延伸。主結(jié)104和第一場(chǎng)限環(huán)105之間的距離可以這樣設(shè)置在主結(jié)104雪崩擊穿之前，第一場(chǎng)限環(huán)105穿通，這樣就減小了主結(jié)104附近的最大電場(chǎng)，偏壓的繼續(xù)增加由第一場(chǎng)限環(huán)105承擔(dān)，直到耗盡層穿通了第二場(chǎng)限環(huán)106。但是，在由場(chǎng)限環(huán)作為終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的IGBT器件中，場(chǎng)限環(huán)面積占芯片總面積的比例較大，從而使得芯片總面積較大，增加了芯片的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種絕緣柵雙極晶體管終端及其制作方法，該終端保護(hù)結(jié)構(gòu)在保證擊穿電壓和可靠性的同時(shí)，占芯片總面積的比例較小，從而可減小芯片的面積，降低芯片的制造成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案—種絕緣柵雙極晶體管終端,該絕緣柵雙極晶體管終端包括漂移區(qū)；位于漂移區(qū)內(nèi)的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。優(yōu)選的，上述終端還包括位于所述漂移區(qū)上、覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板。優(yōu)選的，所述場(chǎng)板為半絕緣多晶硅層。優(yōu)選的，所述場(chǎng)板包括下層的氧化硅層；上層的金屬層或半絕緣多晶硅層。
優(yōu)選的，所述分壓溝槽內(nèi)包括通過離子注入工藝在分壓溝槽的底部及側(cè)壁形成的輕摻雜區(qū)；位于所述輕摻雜區(qū)上、溝槽內(nèi)部的絕緣層。優(yōu)選的，在絕緣柵雙極晶體管終端中，與主結(jié)相鄰的分壓溝槽的深度大于所述主結(jié)的深度。優(yōu)選的，所述分壓溝槽的數(shù)量為多個(gè)，且沿著主結(jié)指向截止環(huán)的方向所述多個(gè)分壓溝槽的深度逐漸變淺、寬度逐漸變窄。本發(fā)明還提供了一種絕緣柵雙極晶體管終端制作方法，該方法包括
采用輕摻雜的硅襯底作為漂移區(qū)；在所述漂移區(qū)內(nèi)形成終端保護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。優(yōu)選的，上述方法還包括在所述漂移區(qū)上形成覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板。優(yōu)選的，在所述漂移區(qū)內(nèi)形成分壓溝槽采用干法刻蝕工藝。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管終端包括漂移區(qū)；位于漂移區(qū)內(nèi)的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管終端，在主結(jié)與截止環(huán)之間設(shè)置有分壓溝槽，所述分壓溝槽截?cái)嘀鹘Y(jié)曲面的結(jié)彎曲，消除電場(chǎng)集中，提高擊穿電壓。同時(shí)由于分壓溝槽以溝槽的形式存在于漂移區(qū)內(nèi)，因此，這種結(jié)構(gòu)相比場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)來說，可大大減小終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，進(jìn)而可減小芯片的總面積，降低芯片的制造成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的一種場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種絕緣柵雙極晶體管終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一種結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種絕緣柵雙極晶體管終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種絕緣柵雙極晶體管終端制作方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種絕緣柵雙極晶體管終端的結(jié)構(gòu)示意圖，該絕緣柵雙極晶體管終端包括漂移區(qū)302 ;位于漂移區(qū)302正面內(nèi)的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)309 ;位于漂移區(qū)302背面內(nèi)的集電極區(qū)303。所述漂移區(qū)302是輕摻雜的第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體，所述集電極區(qū)303是重?fù)诫s的第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體。本實(shí)施例中所述第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體與第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體的摻雜類型相反。所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)309包括內(nèi)圈的分壓保護(hù)區(qū)305和外圈的截止環(huán)306 ;其中，所述內(nèi)圈的分壓保護(hù)區(qū)305包括主結(jié)307和分壓溝槽310，所述分壓溝槽310位于主結(jié)307朝向截止環(huán)306方向的一側(cè)；所述主結(jié)307為重?fù)诫s的第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體，所述截止環(huán)306為重?fù)诫s的第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體。所述分壓溝槽310的數(shù)量可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)；當(dāng)分壓溝槽310的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，通過設(shè)置可以使得沿著主結(jié)307指向截止環(huán)306方向的所述多個(gè)分壓溝槽的深度逐漸變淺、寬度逐漸變窄，圖2中示出了三個(gè)分壓溝槽310，且這三個(gè)分壓溝槽310自左向右深 度和寬度均依次減小。對(duì)于與主結(jié)307相鄰的分壓溝槽310，應(yīng)保證其深度大于所述主結(jié)307的深度，這樣，與主結(jié)307相鄰的分壓溝槽310可截?cái)嘀鹘Y(jié)307曲面的結(jié)彎曲，從而可消除電場(chǎng)集中，提高擊穿電壓。本發(fā)明實(shí)施例中所述分壓溝槽310可通過干法刻蝕工藝來形成，分壓溝槽310形成后，首先通過離子注入工藝在分壓溝槽310的底部及側(cè)壁形成輕摻雜區(qū)304，所述輕摻雜區(qū)304為第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體，且所述輕摻雜區(qū)304的厚度較薄，約為2 y m，輕摻雜區(qū)304的形狀猶如一個(gè)縱向的結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)；之后在所述分壓溝槽310內(nèi)的輕摻雜區(qū)304上形成絕緣層308，該絕緣層308填充滿整個(gè)分壓溝槽310，所述絕緣層308可以為二氧化硅或低介電常數(shù)絕緣介質(zhì)。通過在分壓溝槽310內(nèi)形成輕摻雜區(qū)304及絕緣層308，使得該分壓溝槽310比硅材料能承受更大的峰值電場(chǎng)，從而可以大大提高器件的擊穿電壓。本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，其可以承受2500V及其以上的電壓，因此，也可稱此器件為中高壓IGBT。本發(fā)明所提供的中高壓IGBT終端，由于采用了分壓溝槽來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的場(chǎng)限環(huán)(FLR)結(jié)構(gòu)，而所述分壓溝槽是以在漂移區(qū)內(nèi)形成溝槽為前提條件的，因此，分壓溝槽結(jié)構(gòu)比場(chǎng)限環(huán)(FLR)結(jié)構(gòu)在器件橫向上所占面積要小，從而可減小中高壓IGBT的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，減小終端保護(hù)結(jié)構(gòu)占芯片總面積的比重，因此，芯片的面積得以減小，芯片的制造成本得以降低。而且，通過在分壓溝槽內(nèi)形成輕摻雜區(qū)及絕緣層，可使得該中高壓IGBT具有較聞的擊穿電壓。實(shí)施例背景技術(shù)：
中對(duì)IGBT終端保護(hù)結(jié)構(gòu)為場(chǎng)限環(huán)(FLR)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)描述，所述場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)除了具有占芯片總面積的比重較大的缺點(diǎn)外，其還極易受界面不穩(wěn)定性和氧化層(圖I中場(chǎng)限環(huán)上的部分)界面電荷的影響，進(jìn)而影響器件的擊穿電壓及高壓下的可靠性。而且，除了所述場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)易受表面電荷的影響外，結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)也有此缺點(diǎn)。參考圖3，圖3為傳統(tǒng)的IGBT器件中結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)的示意圖，圖中示出了重?fù)诫s的主結(jié)201，以及位于所述主結(jié)201附近通過離子注入或擴(kuò)散工藝而形成的輕摻雜的分壓區(qū)202。當(dāng)IGBT器件耐壓工作時(shí)全部耗盡，耗盡層沿著結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)表面向外擴(kuò)展，大大提高了擊穿電壓。但是，JTE結(jié)構(gòu)仍然存在容易受表面電荷影響的缺點(diǎn)，因此，所述JTE結(jié)構(gòu)也會(huì)影響IGBT器件的擊穿電壓和可靠性?；诖耍緦?shí)施例提供一種絕緣柵雙極晶體管終端，以解決傳統(tǒng)的FLR和JTE結(jié)構(gòu)易受表面電荷影響的問題，從而提高IGBT器件的擊穿電壓和可靠性。參考圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種絕緣柵雙極晶體管終端的結(jié)構(gòu)示意圖，該絕緣柵雙極晶體管終端在實(shí)施例一中所述結(jié)構(gòu)(參見圖2)的基礎(chǔ)上，還包括位于所述漂移區(qū)302上、覆蓋分壓溝槽310的場(chǎng)板301。所述場(chǎng)板301的長(zhǎng)度應(yīng)滿足能夠覆蓋所有的分壓溝槽310，對(duì)于其是否覆蓋截止環(huán)306，并無特別限制。所述場(chǎng)板可以為單級(jí)場(chǎng)板，也可以為多級(jí)場(chǎng)板。本實(shí)施例中所述場(chǎng)板301為單級(jí)場(chǎng)板，其可以包括半絕緣多晶硅層(SIPOS);或者下層的氧化硅層，上層的金屬層或半絕緣 多晶硅層。所述半絕緣多晶硅層是采用低壓增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法通過摻氧或摻氮而制成的，其厚度可以控制在I U m 2 y m之間。由于SIPOS具有高阻性，SIPOS場(chǎng)板可以屏蔽界面電荷，改善表面電場(chǎng)，同時(shí)起到鈍化作用，在保證IGBT器件高擊穿電壓的同時(shí)，提高了器件的可靠性。當(dāng)所述場(chǎng)板為多級(jí)場(chǎng)板時(shí)，其可以包括下層的多晶硅層；上層的金屬層；中間用于隔離多晶硅層與金屬層的絕緣層；而且，所述多晶硅層與器件終端保護(hù)結(jié)構(gòu)表面也應(yīng)該以絕緣層來隔開；各氧化層的厚度以及多晶硅層和金屬層的長(zhǎng)度都需要根據(jù)制造工藝優(yōu)化以達(dá)到高擊穿電壓和高可靠性的要求。多級(jí)場(chǎng)板結(jié)構(gòu)可以改善器件表面電場(chǎng)集中的現(xiàn)象。本發(fā)明實(shí)施例所提供的IGBT終端，由于設(shè)置有場(chǎng)板，所述場(chǎng)板可以屏蔽終端保護(hù)結(jié)構(gòu)表面的電荷，進(jìn)而改善表面電場(chǎng)，同時(shí)起到鈍化作用，因此，在保證IGBT器件高擊穿電壓的同時(shí)，提高了器件的可靠性。故，相比傳統(tǒng)的場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)或結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明所提供的IGBT終端，不易受界面電荷的影響，因此能夠在保證IGBT器件高擊穿電壓的同時(shí)，提高器件的可靠性。實(shí)施例三上面詳細(xì)描述了本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管終端，下面具體介紹該終端的制作方法。參考圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種絕緣柵雙極晶體管終端制作方法的流程示意圖，該方法具體包括如下幾個(gè)步驟步驟SI :采用輕摻雜的硅襯底作為漂移區(qū)。利用現(xiàn)有的輕摻雜的硅襯底作為制作該IGBT終端的漂移區(qū)，以后的工藝步驟均是在該硅襯底內(nèi)或硅襯底上來實(shí)現(xiàn)。步驟S2 :在所述漂移區(qū)內(nèi)形成終端保護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。該步驟由可包括如下幾個(gè)步驟步驟S21 :在所述漂移區(qū)內(nèi)形成主結(jié)。通過離子注入工藝在漂移區(qū)正面內(nèi)形成重?fù)诫s的主結(jié)，所述主結(jié)的導(dǎo)電類型與漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反。所述主結(jié)位于該終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部區(qū)域。步驟S22 :在所述漂移區(qū)內(nèi)形成截止環(huán)。
通過離子注入工藝在漂移區(qū)正面內(nèi)形成重?fù)诫s的截止環(huán)，所述截止環(huán)的導(dǎo)電類型與漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相同。所述截止環(huán)位于該終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的外圍區(qū)域。步驟S23 :在所述漂移區(qū)內(nèi)主結(jié)與截止環(huán)之間形成分壓溝槽。首先通過干法刻蝕工藝在漂移區(qū)內(nèi)主結(jié)與截止環(huán)之間刻蝕出溝槽，所形成的溝槽的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)或多個(gè)，且對(duì)于多個(gè)溝槽的情況，應(yīng)控制所述多個(gè)溝槽的寬度及深度沿主結(jié)向截止環(huán)的方向呈逐漸減小梯度。而且，對(duì)于與主結(jié)相鄰的溝槽，應(yīng)通過控制刻蝕時(shí)間使得溝槽的深度大于所述主結(jié)的深度，這樣，該溝槽就能截?cái)嘀鹘Y(jié)曲面的結(jié)彎曲，從而可消 除電場(chǎng)集中，提高擊穿電壓。之后通過離子注入工藝在溝槽底部及側(cè)壁形成很薄的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型與漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反，且所述輕摻雜區(qū)的厚度約為2 ym，輕摻雜區(qū)如同一個(gè)縱向的結(jié)終端延伸(JTE)結(jié)構(gòu)。最后通過化學(xué)氣相沉積工藝在溝槽內(nèi)的輕摻雜區(qū)上形成絕緣層，所述絕緣層填充滿整個(gè)溝槽，所述絕緣層可以為二氧化硅或低介電常數(shù)絕緣介質(zhì)等。最終形成的溝槽結(jié)構(gòu)比硅襯底能承受更大的峰值電場(chǎng)，從而可以大大提高器件的擊穿電壓，故該溝槽結(jié)構(gòu)也稱為分壓溝槽。步驟S3 :在所述漂移區(qū)上形成覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板。本步驟中所形成的覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板可以為單級(jí)場(chǎng)板或多級(jí)場(chǎng)板。單級(jí)場(chǎng)板可以為半絕緣多晶硅層，具體工藝可以為采用低壓增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法通過摻氧或摻氮而制成的，其厚度可以控制在I Pm 2 之間。單級(jí)場(chǎng)板也可以包括下層的氧化硅層；上層的金屬層或半絕緣多晶硅層。多級(jí)場(chǎng)板可以包括由下至上依次形成的第一絕緣層、多晶硅層、第二絕緣層和金屬層。步驟S4 :在所述漂移區(qū)背面內(nèi)形成集電極區(qū)。通過離子注入工藝在所述漂移區(qū)背面內(nèi)形成重?fù)诫s的集電極區(qū)，所述集電極區(qū)的導(dǎo)電類型與漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反。所述漂移區(qū)背面是相對(duì)漂移區(qū)正面而言，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)形成于漂移區(qū)正面。本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管終端制作方法，通過干法刻蝕工藝在漂移區(qū)內(nèi)形成溝槽，并在溝槽內(nèi)形成輕摻雜區(qū)及絕緣層，這種分壓溝槽結(jié)構(gòu)相對(duì)場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)來說，可減小IGBT的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，減小終端保護(hù)結(jié)構(gòu)占芯片總面積的比重，因此，可使芯片的面積減小，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。而且，該方法中在形成終端保護(hù)結(jié)構(gòu)后，在所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)表面上形成了場(chǎng)板，所述場(chǎng)板的形成可減小終端保護(hù)結(jié)構(gòu)受界面電荷的影響，因此能夠在保證IGBT器件高擊穿電壓的同時(shí)，提高器件的可靠性。再有，傳統(tǒng)的具有場(chǎng)限環(huán)(FLR)結(jié)構(gòu)的IGBT，其擊穿電壓的大小與場(chǎng)限環(huán)的間距、結(jié)深、寬度及個(gè)數(shù)等都有很大的關(guān)系，因此，其在制作過程中所需考慮的因素較多，從而使得制作過程復(fù)雜。而本發(fā)明所提供的IGBT終端制作方法，無需考慮太多因素，制作過程相對(duì)簡(jiǎn)單。本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)絕緣柵雙極晶體管終端及其制作方法的描述各有側(cè)重點(diǎn)，各實(shí)施例之間相關(guān)、相似之處可相互參考。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一、致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，包括 漂移區(qū)； 位于漂移區(qū)內(nèi)的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)； 其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，還包括 位于所述漂移區(qū)上、覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，所述場(chǎng)板為半絕緣多晶娃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，所述場(chǎng)板包括 下層的氧化硅層； 上層的金屬層或半絕緣多晶硅層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，所述分壓溝槽內(nèi)包括 通過離子注入工藝在分壓溝槽的底部及側(cè)壁形成的輕摻雜區(qū)； 位于所述輕摻雜區(qū)上、溝槽內(nèi)部的絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，與主結(jié)相鄰的分壓溝槽的深度大于所述主結(jié)的深度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣柵雙極晶體管終端，其特征在于，所述分壓溝槽的數(shù)量為多個(gè)，且沿著主結(jié)指向截止環(huán)的方向所述多個(gè)分壓溝槽的深度逐漸變淺、寬度逐漸變窄。
8.—種絕緣柵雙極晶體管終端制作方法，其特征在于，包括 采用輕摻雜的硅襯底作為漂移區(qū)； 在所述漂移區(qū)內(nèi)形成終端保護(hù)結(jié)構(gòu)； 其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 在所述漂移區(qū)上形成覆蓋分壓溝槽的場(chǎng)板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述漂移區(qū)內(nèi)形成分壓溝槽采用干法刻蝕工藝。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種絕緣柵雙極晶體管終端及其制作方法。該所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括漂移區(qū)；位于漂移區(qū)內(nèi)的終端保護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括主結(jié)、截止環(huán)及位于所述主結(jié)與截止環(huán)之間的分壓溝槽。本發(fā)明所提供的絕緣柵雙極晶體管終端，在主結(jié)與截止環(huán)之間設(shè)置有分壓溝槽，所述分壓溝槽截?cái)嘀鹘Y(jié)曲面的結(jié)彎曲，消除電場(chǎng)集中，提高擊穿電壓。同時(shí)由于分壓溝槽以溝槽的形式存在于漂移區(qū)內(nèi)，因此，這種結(jié)構(gòu)相比場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)來說，可大大減小終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，進(jìn)而可減小芯片的總面積，降低芯片的制造成本。
文檔編號(hào)H01L21/331GK102856352SQ20111017552
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者朱陽軍, 田曉麗, 盧爍今, 吳振興 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所