[发明专利]一种高压终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压终端，属于硅半导体功率器件技术领域。

背景技术

槽形栅多晶硅结构的联栅晶体管是一种新型高压功率器件。高压功率器件的终端一般采用场限环、场板和结的终端扩展(ITE)。大专教材《功率MOSFET与高压集成电路》(陈星弼东南大学出版社1990年5月)PP 86-120对此有详细介绍。

图1是已有技术的场限环终端的结构示意图，图2是已有技术的场板与场限环相结合的终端的结构示意图。硅衬底4的下层41为N+型硅，上层42为N-型硅。基区主结2、场限环21和22为P型区域，二氧化硅绝缘层7、71和72覆盖在硅衬底的上表面。铝场板1、11和12与硅衬底之间隔着二氧化硅绝缘层7、71和72，铝场板1、11和12分别与基区主结2、21和22相连接。因为基区主结2、场限环21和22制作在硅衬底上，所以，也可以看作铝场板1、11和12与基区主结2、场限环21和22之间隔着二氧化硅绝缘层7、71和72。

为了降低成本，高压终端的选取一般遵照两条原则：尽可能少的光刻次数，尽可能窄的终端宽度。市售的功率晶体管用得最普遍的是场限环终端，其优点是简单、易于加工，但是，终端宽度比较宽。一些文献指出，把场限环与场板相结合，能够使终端的宽度显著减小。但是，在市售的功率晶体管中很少采用此种结构，原因是工艺不好控制。常规的场板采用铝场板，铝的腐蚀一般采用湿法腐蚀，其宽窄不好控制，加工的一致性和重复性比较差，从而严重影响了场限环与场板相结合的高压终端的性能。

已有技术的槽形栅多晶硅结构的联栅晶体管采用ITE终端结构。采用结的终端扩展，即ITE，可以采用最窄的终端宽度，但是，需要专门多做一次光刻。已有技术的槽形栅多晶硅结构的联栅晶体管的工艺采用8次光刻，即光刻ITE、槽形栅区、基区、发射区、多晶硅、接触孔、铝和钝化层。

仔细分析能够看到，ITE可以取消，对于有源区的形成，基区和发射区能够只用1次光刻和自对准完成，多晶硅和接触孔也能够只用1次光刻和自对准完成。而关键是相应的高压终端如何与管芯的有源区工艺相匹配。采用槽形栅区做场限环比常规的平面形场限环节省材料，同样的结深，横向所占的面积小。采用多晶硅场板比常规的铝场板易于控制，因为多晶硅场板是采用等离子刻蚀形成的，不仅加工精度高，而且重复性好。使得多晶硅场板配上槽形场限环构成的高压终端不仅具有占用面积小、承受电压高、一致性和重复性好的优点，而且与管芯的有源区工艺相匹配，能够节省光刻次数，降低芯片加工成本。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的高压终端结构，它与槽形栅多晶硅结构的联栅晶体管的管芯工艺相匹配，能够节约材料，减少光刻次数，降低成本，缩短加工周期。

为完成本发明的目的，本发明采取的技术方案是：

一种高压终端，在槽形栅多晶硅结构的联栅晶体管的有源区的外围，有场限环，场限环的上面有场板，场限环与场板之间有绝缘层隔离，其特征在于：

场限环为重掺杂P+型槽形环，槽的深度为1-6微米：

场板为重掺杂N+型多晶硅环，多晶硅场板的上表面与金属铝层相连，金属铝层与P+型槽形场限环的槽的底面相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：节省光刻次数，显著地缩短了终端宽度，降低了成本，缩短了加工周期。

附图说明

图1和图2是已有技术的结构示意图：

图3是本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图借助优选实施例详细描述本发明。