[发明专利]高压IGBT器件的VLD终端及其制备方法

权利要求书

1.一种高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于，所述终端制作于半导体基板之上，半导体基板上分别设置有源区、过渡区和保护区；有源区设有基区与漂移区构成的IGBT元胞的并联结构，过渡区包括漂移区，保护区包括VLD分压保护区及截止环保护区；

所述过渡区同时与有源区及保护区相连，位于有源区之外、保护区之内；

所述保护区包括位于内侧的VLD分压保护区、位于外侧的截止环保护区，VLD分压保护区环绕过渡区，VLD分压保护区及基区在第一主平面内通过第一电极相连，截止环保护区位于保护区外侧，并独立于VLD分压保护区，截止环保护区环绕包围VLD分压保护区，截止环保护区包括第一导电类型截止环和第二导电类型截止环，第一导电类型截止环位于第二导电类型截止环内部，掺杂浓度均比漂移区浓度高；第二电极与半导体基板的背面相连；

所述第一导电类型的截止环位于第二导电类型的截止环内部，其浓度远大于漂移区浓度；

当第一电极、第二电极之间的反向偏置电压上升时，耗尽层从VLD分压保护区与第一导电类型的漂移区界面逐渐向第二导电类型截止环内扩展，整个VLD分压保护区承受了90％以上的反向电压；

第二导电类型截止环的掺杂浓度与结深满足如下条件：当器件达到击穿电压时，第二导电类型截止环内没有完全耗尽或者穿通。

2.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

所述第二导电类型截止环位于第一主平面内，其浓度远大于漂移区浓度，制作工艺同元胞区内基区工艺，其掺杂浓度及结深分布与第二导电类型的基区一致。

3.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

在第二导电类型截止环上设有第一金属场板，并且第一金属场板向内伸出第二导电类型截止环的长度大于向外伸出第二导电类型截止环的长度；第一金属场板通过接触孔与下方的第一导电类型的截止环相连。

4.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

所述VLD分压保护区与基板之间产生的PN结朝着终端的外围形成波浪的形貌。

5.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

所述第一电极位于部分VLD分压保护区、过渡区及有源区之上，并通过接触孔连接VLD分压保护区及有源区；VLD分压保护区及有源区连接处电位相等。

6.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

所述第二导电类型截止环位于结终端区域外侧，并独立于VLD分压保护区，其掺杂浓度远比漂移区浓度要高；

所加反向偏压导致耗尽层扩展至终端区域内外围的第二导电类型截止环附近，同时考虑外部电荷对终端表面造成影响，耗尽层进一步向终端区域内外围扩展，第二导电类型截止环附近的电场强度有所上升，而第二导电类型截止环的掺杂浓度与结深满足当器件达到击穿电压时第二导电类型截止环内没有完全耗尽；由于受外部电荷对表面不利的影响从而导致终端提前击穿的可能性下降。

7.根据权利要求1所述的高压IGBT器件的VLD终端，其特征在于：

当第一电极与第二电极之间的反向偏置电压接近终端区域的雪崩击穿电压时，耗尽层从第二导电类型截止环与第一导电类型的漂移区的结面向第二导电类型截止环内部扩展，同时第二导电类型截止环向内的耗尽层厚度比零偏置时第二导电类型截止环内未耗尽的电中性区域厚度要薄。