本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

中高壓金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)市場應(yīng)用廣泛，特別是電源領(lǐng)域、照明領(lǐng)域等大量使用中高壓MOSFET，市場競爭非常激勵，各廠家都在想方設(shè)法提高產(chǎn)品性價比。圖1為半導(dǎo)體器件100的有源區(qū)20以及終端結(jié)構(gòu)30的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，由于產(chǎn)品的有源區(qū)20受參數(shù)的限制，想要提高芯片有效利用面積從而降低成本，通過減小終端尺寸是最直接的方法。此方法對高壓小電流產(chǎn)品效果更明顯，LED驅(qū)動電路，手機充電器等都在小型化，所以對器件的要求也跟著提高。目前大多數(shù)MOSFET的終端還是采用分壓環(huán)結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的分壓環(huán)終端結(jié)構(gòu)的缺點是占用芯片面積較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種小尺寸的半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)。

一種半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)，包括第一導(dǎo)電類型的襯底和所述襯底上第二導(dǎo)電類型的分壓環(huán)和截止環(huán)，所述第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型為相反的導(dǎo)電類型；所述分壓環(huán)的數(shù)量為4個，相鄰的分壓環(huán)之間間隔為10微米～12微米，且離器件的有源區(qū)最近的一個分壓環(huán)距有源區(qū)和終端的分界處的主結(jié)的距離為6微米～10微米，最外側(cè)的一個分壓環(huán)距所述截止環(huán)30微米～40微米，各所述分壓環(huán)的摻雜濃度為5E16～1E17/cm²。

在其中一個實施例中，各所述分壓環(huán)的寬度為10微米～12微米。

在其中一個實施例中，所述主結(jié)的結(jié)深和截止環(huán)的結(jié)深不同于各分壓環(huán)的結(jié)深。

在其中一個實施例中，所述主結(jié)的結(jié)深和截止環(huán)的結(jié)深小于各分壓環(huán)的結(jié)深。

在其中一個實施例中，形成所述主結(jié)和截止環(huán)的離子注入步驟與形成各所述分壓環(huán)的離子注入步驟為不同的步驟，且形成各所述分壓環(huán)的離子注入步驟的注入能量大于形成所述主結(jié)和截止環(huán)的離子注入步驟的注入能量。

在其中一個實施例中，所述半導(dǎo)體器件的漏源擊穿電壓為500伏特～700伏特，各所述分壓環(huán)的結(jié)深為8微米～10微米。

在其中一個實施例中，所述終端結(jié)構(gòu)的寬度為80微米～120微米。

在其中一個實施例中，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型。

在其中一個實施例中，所述半導(dǎo)體器件為金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管。

上述半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)，4個分壓環(huán)區(qū)采用低摻雜，低摻雜使PN結(jié)的耗盡層在終端區(qū)域擴展更寬，因此可以通過4個分壓環(huán)設(shè)置很短的間距就能夠降低表面電場(RESURF)來提高器件的漏源擊穿電壓。例如對于500V～700V的漏源擊穿電壓(BVDSS)，采用上述終端結(jié)構(gòu)后的MOSFET的終端尺寸a(參見圖1)只需要80微米～120微米，而采用傳統(tǒng)的分壓環(huán)結(jié)構(gòu)終端則終端尺寸在300微米左右。從而能夠縮小芯片的終端尺寸，提高芯片的有效利用面積，降低了成本、優(yōu)化了器件參數(shù)；或者可以在相同的芯片面積下使用更大的有源區(qū)面積來提高器件的電參數(shù)特性。

附圖說明

圖1為半導(dǎo)體器件的有源區(qū)以及終端結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

圖3為圖2所示終端結(jié)構(gòu)的俯視圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

本文所使用的半導(dǎo)體領(lǐng)域詞匯為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的技術(shù)詞匯，例如對于P型和N型雜質(zhì)，為區(qū)分摻雜濃度，簡易的將P+型代表重摻雜濃度的P型，P型代表中摻雜濃度的P型，P-型代表輕摻雜濃度的P型，N+型代表重摻雜濃度的N型，N型代表中摻雜濃度的N型，N-型代表輕摻雜濃度的N型。

圖2是半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，圖3為圖2所示終端結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2中左側(cè)為有源區(qū)所在的方向，右側(cè)為器件的邊緣(也即終端的外側(cè))。需要指出的是，圖2中各結(jié)構(gòu)的尺寸并未按實際比例繪制。終端結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型的襯底10和襯底10上第二導(dǎo)電類型的分壓環(huán)12，圖2中還包括左右各一個P型體區(qū)(P-body)，分別為有源區(qū)和終端的分界處的主結(jié)13，以及終端的外側(cè)的截止環(huán)15。分壓環(huán)12的數(shù)量為4個，相鄰的分壓環(huán)12之間的間隔c為10微米～12微米，且離器件的有源區(qū)最近的一個分壓環(huán)12距主結(jié)13的距離b為6微米～10微米，最外側(cè)的一個分壓環(huán)12距截止環(huán)15的距離d為30微米～40微米。分壓環(huán)12的摻雜濃度為5E16～1E17/cm²。在本實施例中，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；在其他實施例中也可以是第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。

上述半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)，4個分壓環(huán)區(qū)采用低摻雜，低摻雜使PN結(jié)的耗盡層在終端區(qū)域擴展更寬，因此可以通過4個分壓環(huán)設(shè)置很短的間距就能夠降低表面電場(RESURF)來提高器件的漏源擊穿電壓。例如對于500V～700V的漏源擊穿電壓(BVDSS)，采用上述終端結(jié)構(gòu)后的MOSFET的終端尺寸a(參見圖1)只需要80微米～120微米，而采用傳統(tǒng)的分壓環(huán)結(jié)構(gòu)終端則終端尺寸在300微米左右。從而能夠縮小芯片的終端尺寸，提高芯片的有效利用面積，降低了成本、優(yōu)化了器件參數(shù)；或者可以在相同的芯片面積下使用更大的有源區(qū)面積來提高器件的電參數(shù)特性。

在一個實施例中，分壓環(huán)12的寬度為10微米～12微米。

在圖2所示實施例中，主結(jié)13的結(jié)深和截止環(huán)15的結(jié)深小于分壓環(huán)12的結(jié)深。為此，在半導(dǎo)體器件的制造時可以將主結(jié)13和截止環(huán)15的離子注入步驟與分壓環(huán)12的離子注入步驟拆分成兩個不同的步驟，在主結(jié)13和截止環(huán)15的離子注入步驟中使用較低的注入能量，在分壓環(huán)12的離子注入步驟中使用較高的注入能量。這樣在后續(xù)的熱擴散步驟之后，形成的分壓環(huán)12的深度會比主結(jié)13/截止環(huán)15深。在一個實施例中，主結(jié)13和截止環(huán)15也可以是通過不同的離子注入步驟形成，且采用不同的注入?yún)?shù)。將P-body與分壓環(huán)12分開做，不連接在一起，擴展了PN結(jié)耗盡層的展寬，也有利于提升BVDSS，且降低了柵漏電容C_gd，優(yōu)化了器件的動態(tài)參數(shù)。

在一個實施例中，對于漏源擊穿電壓(BVDSS)的設(shè)計值為500V～700V的半導(dǎo)體器件，分壓環(huán)的結(jié)深為8微米～10微米。將分壓環(huán)12的結(jié)深做得比P-body更深，可以使電場往器件的體內(nèi)走，有利于提高BVDSS及降低IDSS(飽和漏極電流)。

在一個實施例中，半導(dǎo)體器件為金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管?？梢岳斫獾模谄渌麑嵤├?，也可以是具有終端結(jié)構(gòu)的其他半導(dǎo)體器件。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。