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申请/专利权人：无锡商甲半导体有限公司

摘要：本发明提供一种高可靠性屏蔽栅半导体功率器件的终端结构及其制造方法，在终端保护区，第一导电类型外延层中设有多胞胎分压环沟槽结构和截止环沟槽；多胞胎分压环沟槽结构包括多个相靠的分压环沟槽；各分压环沟槽的下部侧壁和底部，以及相邻分压环沟槽之间均设有第一类绝缘介质层；各分压环沟槽的中间设有第二类场板多晶硅；相邻分压环沟槽中的第二类场板多晶硅之间通过第一类绝缘介质层绝缘；各分压环沟槽中顶部侧壁和各第二类场板多晶硅顶部表面设有栅极氧化层；在分压环沟槽中第二类场板多晶硅顶部两侧设有第三类场板多晶硅；本发明能够在提高器件耐压可靠性的同时，降低制造成本。

主权项：1.一种高可靠性屏蔽栅半导体功率器件的终端结构，所述屏蔽栅半导体功率器件包括有源区和围绕有源区设置的终端保护区；所述屏蔽栅半导体功率器件包括第一导电类型衬底1，在第一导电类型衬底1上设有第一导电类型外延层2；第一导电类型外延层2背离第一导电类型衬底1的表面为第一主面，第一导电类型衬底1背离第一导电类型外延层2的表面为第二主面；在有源区，第一导电类型外延层2中设有单胞沟槽3；相邻单胞沟槽3之间的第一导电类型外延层2顶部自下而上设有第二导电类型阱区10和第一导电类型注入层11；单胞沟槽3自第一主面伸入第二导电类型阱区10之下；在单胞沟槽3中的下部侧壁和底部设有第一类绝缘介质层6；在单胞沟槽3的中间设有第一类场板多晶硅701，第一类场板多晶硅701通过第一类绝缘介质层6与第一导电类型外延层2绝缘；单胞沟槽3中的顶部侧壁和第一类场板多晶硅701顶部表面设有栅极氧化层8；在单胞沟槽3中第一类场板多晶硅701顶部两侧设有栅极多晶硅901；栅极多晶硅901通过栅极氧化层8与第二导电类型阱区10、第一导电类型注入层11和第一类场板多晶硅701绝缘；在第一主面设有第二类绝缘介质层12；第二类绝缘介质层12上设有源极金属14和栅极金属；所述源极金属14通过贯穿第二类绝缘介质层12的源极接触孔1301连接单胞沟槽3中的第一类场板多晶硅701，并通过贯穿第二类绝缘介质层12和第一导电类型注入层11的源极接触孔1301连接相邻单胞沟槽3之间的第一导电类型注入层11和第二导电类型阱区10；所述栅极金属通过贯穿第二类绝缘介质层12的栅极接触孔连接单胞沟槽3中第一类场板多晶硅701顶部两侧的栅极多晶硅901；其特征在于，所述高可靠性屏蔽栅半导体功率器件的终端结构包括：在终端保护区，第一导电类型外延层2中设有多胞胎分压环沟槽结构和截止环沟槽5；多胞胎分压环沟槽结构和截止环沟槽5由内而外相间隔地环绕器件的有源区设置；第一导电类型外延层2顶部设有第二导电类型阱区10，且截止环沟槽5背离有源区一侧的第一导电类型外延层2顶部自下而上设有第二导电类型阱区10和第一导电类型注入层11；多胞胎分压环沟槽结构和截止环沟槽5均自第一主面伸入第二导电类型阱区10之下；所述多胞胎分压环沟槽结构包括多个相靠的分压环沟槽4；各分压环沟槽4的下部侧壁和底部，以及相邻分压环沟槽4之间均设有第一类绝缘介质层6；各分压环沟槽4的中间设有第二类场板多晶硅702，分压环沟槽4中的第二类场板多晶硅702通过第一类绝缘介质层6与第一导电类型外延层2绝缘；相邻分压环沟槽4中的第二类场板多晶硅702之间通过第一类绝缘介质层6绝缘；各分压环沟槽4中顶部侧壁和各第二类场板多晶硅702顶部表面设有栅极氧化层8；在分压环沟槽4中第二类场板多晶硅702顶部两侧设有第三类场板多晶硅902；第三类场板多晶硅902通过栅极氧化层8与第二导电类型阱区10和第二类场板多晶硅702绝缘；在第一主面设有第二类绝缘介质层12；多胞胎分压环沟槽结构之上的第二类绝缘介质层12上还设有从有源区延伸过来的源极金属14；所述源极金属14通过贯穿第二类绝缘介质层12的源极接触孔1301连接最外侧的单胞沟槽3与相邻的多胞胎分压环沟槽结构之间的第二导电类型阱区10；靠近有源区的第一个多胞胎分压环沟槽结构中靠近有源区的第一个第三类场板多晶硅902通过贯穿第二类绝缘介质层12的栅极接触孔连接栅极金属或者通过贯穿第二类绝缘介质层12的分压环接触孔连接源极金属14；靠近有源区的第一个多胞胎分压环沟槽结构中靠近有源区的第一个第二类场板多晶硅702通过贯穿第二类绝缘介质层12的分压环接触孔1302连接源极金属14；多胞胎分压环沟槽结构中其余第二类场板多晶硅702和第三类场板多晶硅902均浮置；截止环沟槽5的下部侧壁和底部均设有第一类绝缘介质层6；截止环沟槽5的中间设有第一类截止环多晶硅703；第一类截止环多晶硅703通过第一类绝缘介质层6与第一导电类型外延层2绝缘；截止环沟槽5中顶部侧壁和第一类截止环多晶硅703顶部表面均设有栅极氧化层8；在截止环沟槽5中第一类截止环多晶硅703顶部两侧设有第二类截止环多晶硅903；第二类截止环多晶硅903通过栅极氧化层8与第二导电类型阱区10和第一类截止环多晶硅703绝缘；在第一主面设有第二类绝缘介质层12；截止环沟槽5之上的第二类绝缘介质层12上设有截止环金属15；所述截止环金属15通过贯穿第二类绝缘介质层12的截止环接触孔1303连接截止环沟槽5中的第一类截止环多晶硅703，并通过贯穿第二类绝缘介质层12和第一导电类型注入层11的截止环接触孔1303连接截止环沟槽5背离有源区一侧的第一导电类型注入层11和第二导电类型阱区10；截止环沟槽5中第一类截止环多晶硅703顶部两侧的第二类截止环多晶硅903均浮置或通过贯穿第二类绝缘介质层12的截止环接触孔连接截止环金属15；在第二主面设有漏极金属。

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