[发明专利]一种高压功率器件终端结构

摘要

本发明属于半导体技术，特别涉及一种高压功率器件终端结构。本发明的结构，具有位于硅片体内的槽和P型保护环，体内槽与保护环结构的结合使得电场峰值从硅片表面转移到体内，终端区域的击穿点由硅片表面转移到槽内的介质层的两侧。由于介质层的临界击穿电场(约1e7V/cm)远高于硅的临界击穿电场(约1e5V/cm)，同时，与P型保护环交错排列的P型浮空岛使得P型保护环两侧的电场峰值降低而不减小终端区的反向阻断电压，避免了硅片体内PN结的提前击穿。

主权项

一种高压功率器件终端结构，包括器件过渡终端区和器件终端；所述器件过渡终端区和器件终端从下至上依次层叠设置的阴极电极(9)、重掺杂单晶硅衬底(1)、N‑掺杂区(2)和N型区(3)；器件过渡终端区的N型区(3)和部分器件终端的N型区(3)上层具有P型重掺杂区(4)；器件过渡终端区中具有第一沟槽(11)，所述第一沟槽(11)沿器件过渡终端区上表面垂直向下依次贯穿P型重掺杂区(4)和N型区(3)并延伸至N‑掺杂区(2)中；所述第一沟槽(11)中填充有介质(8)，在介质(8)中具有多晶硅(7)，所述器件过渡终端区的P型重掺杂区(4)上表面具有多晶硅层(10)，所述多晶硅(7)与多晶硅层(10)连接；器件终端中具有多个第二沟槽(8)，所述第二沟槽(8)沿器件终端上表面垂直向下依次贯穿P型重掺杂区(4)和N型区(3)并延伸至N‑掺杂区(2)中；所述第二沟槽(8)中填充有介质(8)，在介质(8)中具有多晶硅(7)；所述第二沟槽(8)的底部具有P型保护环(6)，所述P型保护环(6)将第二沟槽(8)位于N‑掺杂区(2)中的部分包围；器件终端的N‑掺杂区(2)中还具有多个浮空P型岛结构(5)，所述浮空P型岛结构(5)位于相邻的两个P型保护环(6)之间的下方，浮空P型岛结构(5)与P型保护环(6)呈交错设置；器件终端与器件过渡终端区相连部分的第二沟槽(8)及其下方的P型保护环(6)，一半位于器件终端中，一半位于器件过渡终端区中，该第二沟槽(8)中的多晶硅(7)与多晶硅层(10)接触；完全位于器件终端中的第二沟槽(8)，其中的多晶硅(7)部分与位于P型重掺杂区(4)上表面的分段的部分多晶硅接触；器件终端的N型区(3)上层远离器件过渡终端区一端具有N型重掺杂区(12)；所述N型区(3)的掺杂浓度大于N‑掺杂区(2)的掺杂浓度三个数量级；所述P型重掺杂区(4)的掺杂浓度大于N型区(3)的掺杂浓度一到两个数量级。