[发明专利]功率晶体管及其结终端结构

说明书

本发明涉及一种功率晶体管的结终端结构，形成于功率晶体管的有源区外围，结终端结构包括：衬底；形成于衬底上且由内向外依次设置的过渡场限环、场限环和截止环；以及分压保护结构；分压保护结构中的栅氧化层形成于各掺杂区表面；场氧化层和介质层形成于各掺杂区一侧的衬底上方且呈台阶依次向上分布；场氧化层的厚度大于栅氧化层的厚度；多晶硅场板部分覆盖栅氧化层且部分覆盖场氧化层；复合介质层设置有第一接触孔，第一接触孔贯穿介质层且与多晶硅场板相连；金属场板部分覆盖介质层并通过第一接触孔与多晶硅场板连接。上述功率晶体管的结终端结构可以提高功率晶体管器件的击穿电压。本发明还涉及一种功率晶体管。

技术领域

本发明涉及半导体制备技术领域，特别是涉及一种功率晶体管及其结终端结构。

背景技术

高压功率晶体管例如VDMOS(Vertical Double-Diffusion MOSFET<Metal-Oxide-Semiconductor Feld-Effect Transistor>)，垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管)和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的有源区边缘由于离子注入以及扩散时形成的圆柱结和球面结的电场集中效应，使得击穿电压降低较多。传统的功率晶体管多采用场限环与多晶场板结合、场限环与金属场板结合的技术。虽然这些技术可以使高压功率晶体管的常规性能参数达到要求，但是，采用常规的场限环与多晶硅场板(或者金属场板)的组合技术时，器件的高温漏电常常较大。高温反偏后，高压功率晶体管的高温漏电使器件长时间发热受到损伤，进而导致高压功率器件的常温击穿电压会降低几十伏或者几百伏。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以提高功率晶体管的击穿电压的结终端结构。

一种功率晶体管的结终端结构，形成于所述功率晶体管的有源区外围，所述结终端结构包括：第一导电类型的衬底；形成于所述衬底上且由内向外依次设置的过渡场限环、场限环和截止环；所述过渡场限环和所述场限环均为第二导电类型的掺杂区；所述截止环为第一导电类型的掺杂区；以及分压保护结构；所述分压保护结构包括栅氧化层、场氧化层、介质层、多晶硅场板和金属场板；所述栅氧化层形成于各掺杂区表面；所述场氧化层和所述介质层形成于各掺杂区一侧的衬底上方且呈台阶依次向上分布；所述场氧化层的厚度大于所述栅氧化层的厚度；所述多晶硅场板部分覆盖所述栅氧化层且部分覆盖所述场氧化层；所述介质层设置有第一接触孔，所述第一接触孔贯穿所述介质层且与所述多晶硅场板相连；所述金属场板部分覆盖所述介质层并通过所述第一接触孔与所述多晶硅场板连接。

在其中一个实施例中，所述栅氧化层的厚度为500埃～1200埃；所述场氧化层的厚度为10000埃～20000埃。

在其中一个实施例中，所述介质层的厚度为12000埃～22000埃。

在其中一个实施例中，所述介质层包括第一介质层和第二介质层；所述第一介质层的材质为无掺杂玻璃，所述第二介质层的材质为磷硅玻璃或者硼磷硅玻璃。

在其中一个实施例中，所述第一介质层的厚度为2000埃～3000埃，所述第二介质层的厚度为10000埃～19000埃。

在其中一个实施例中，所述第一接触孔设置于所述多晶硅场板上远离位于所述多晶硅场板下方的掺杂区的一端。

在其中一个实施例中，所述介质层形成于所述栅氧化层、所述场氧化层和所述多晶硅场板表面；所述介质层还设置有第二接触孔，所述第二接触孔贯穿所述栅氧化层、所述介质层且与各掺杂区相连；所述第二接触孔用于实现各掺杂区与位于各掺杂区上方的金属场板之间的连接。

在其中一个实施例中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

还提供一种功率晶体管。