[发明专利]横向变掺杂终端结构及其制造方法

说明书

本申请涉及功率半导体领域，具体而言，涉及一种横向变掺杂终端结构的制造方法及其制备得到的横向变掺杂终端结构。横向变掺杂终端结构的制造方法包括以下步骤：在衬底上生长的氧化层上刻蚀出一阶梯状区域；在氧化层的阶梯状区域上方向衬底内注入掺杂离子，然后高温推进；在结构表面生长一层隔离氧化层；在隔离氧化层表面形成场板。通过控制终端氧化层的刻蚀厚度，形成阶梯渐变结构，离子注入推进后，实现终端离子注入剂量的沿着阶梯渐变方向的变掺杂，实现了终端窗口的大角度倾斜边缘和阶梯渐变结构，综合了结终端扩展结构和横向变掺杂结构的特点，解决了现有技术在实现横向变掺杂结构中由于终端环注入离子断开而出现漏电的问题。

技术领域

本申请涉及微电子技术领域，具体而言，涉及一种横向变掺杂终端结构的制造方法及其制备得到的横向变掺杂终端结构。

背景技术

以IGBT、MOSFET为代表的功率半导体器件是当今电力电子领域的主流器件，是弱电控制强电的关键器件。广泛应用于各种功率控制电路、驱动电路等电路中。尤其是在各种变频电机、光伏逆变及智能电网、新能源汽车、电力机车牵引驱动等领域有着不可替代的作用。

传统设计上的功率半导体器件(以MOSFET及IGBT为代表)在终端耐压结构方面常采用场限环(结合金属或多晶场板)结构、结终端扩展结构、横向变掺杂结构等等，其中结终端扩展结构和横向变掺杂结构在占用终端宽度上有较大的优势。

现有技术中，多是从版图设计和调整终端环离子注入工艺两个方向进行，实现横向变掺杂结构。此种结构在实际生产时，需要精确控制离子注入剂量，易造成终端环注入离子断开，不能实现渐变，引起器件漏电。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种横向变掺杂终端结构的制造方法及其制备得到的横向变掺杂终端结构，以期获得一种新的横向变掺杂的终端结构，结合工艺制造方法来解决现有技术中容易出现漏电的技术问题。

为了实现上述目的，根据本技术方案的一个方面，本技术方案提供了一种横向变掺杂终端结构的制造方法。

根据本申请实施例的一种横向变掺杂终端结构的制造方法，其包括以下步骤：

在衬底上生长的氧化层上刻蚀出一阶梯状区域；

在氧化层的阶梯状区域上方向衬底内注入掺杂离子，然后高温推进；

在结构表面生长一层隔离氧化层；

在隔离氧化层表面形成场板。

进一步的，在衬底上生长的氧化层上刻蚀出一阶梯状区域的过程包括：

在所述氧化层上涂覆光刻胶，经过曝光、显影、刻蚀处理，将经过曝光的光刻胶打开，刻蚀光刻胶打开处的氧化层，然后去除光刻胶；

在结构表面涂覆光刻胶，再次经过曝光、显影、刻蚀处理，将光刻胶打开，光刻胶的打开部分覆盖上一次的刻蚀区域并向一侧延伸，将打开处的氧化层刻蚀一部分，然后去除光刻胶；

在结构表面涂覆光刻胶，再次经过曝光、显影、刻蚀处理，将光刻胶打开，光刻胶的打开部分覆盖上一次的刻蚀区域并继续向一侧延伸，将打开处的氧化层刻蚀一部分，然后去除光刻胶；

根据需要完成的台阶状区域的大小，重复上一步骤。

进一步的，在第一次刻蚀过程中，刻蚀光刻胶打开处的全部氧化层。

进一步的，第二次刻蚀的深度小于所述氧化层的厚度。

进一步的，由第三次刻蚀开始，刻蚀深度小于第二次刻蚀过程新延伸区域经上一次刻蚀后剩余的氧化层厚度。

进一步的，所述氧化层为通过热氧化工艺形成在所衬底上的二氧化硅层。