【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件领域，涉及一种半导体结终端结构及其制作方法。
技术介绍
1、碳化硅（sic）是第三代半导体材料代表之一，是c元素和si元素形成的化合物。跟传统半导体材料硅相比，它具有高临界击穿电场、高电子迁移率等明显的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料。
2、当器件在阻断状态下，器件主要通过pn结在反向偏置下形成的耗尽区来承担电压，当器件内部电场达到一定程度后就将被击穿，而电场往往集中在pn结边缘和角落位置，因为由于曲率效应，球面结和柱面结处的电场往往比平面结的电场强度要大的多，这就导致边角位置会比中间位置更敏感也更容易击穿。导致器件耐压降低。
3、为了解决电场集中从而导致器件可靠性，耐压较低的问题引入终端技术，终端技术大多是通过扩展主结的耗尽区来降低主结的电场集中，将主结的电场一部分交由终端结构来承担。jte终端结构靠近主结的部分采用高掺杂以此来降低主结电场，而之后的部分采用低浓度掺杂来降低自身的电场强度，以此来缓解主结电场。但jte结构对工艺要求非常之高，因为表面电荷会严重影响其性能，无法批量生产。并且其电场还会在主结处与终端末尾处产生尖峰。而flr相当于在主结附近放置一个一个小主结来分担大主结的电压与电场强度。flr结构当环数过多时容易陷入饱和，且其内部电场是不均匀的，对于终端面积要求高，终端效率低。其他终端也存在其分担的主结电场在终端区域内不会均匀分布，而电场在终端内部无法均匀分布的话会导致器件在终端不均匀电场处发生提前击穿，可靠性降低。因此有必要研发出一种内部电
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供了一种半导体结终端结构及其制作方法，解决了目前缺乏一种内部电场均匀的高可靠性的终端结构
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种半导体结终端结构，包括衬底及衬底上的外延层区域，外延层区域包括终端区域，终端区域包括p-jte工作区域、p+jte工作区域，p+jte工作区域在p-jte工作区域之内，p+jte工作区域与p-jte工作区域的浓度相差在两个数量级之上，p+jte工作区域的结深随着终端区域的场限环组内部场限环的深度的变化而变化，终端区域的场限环组位于p-jte工作区域内部并且终端区域的场限环组深度大于p+jte工作区域的深度。
4、本专利技术中p+jte工作区域可以缓解主结电场，p-jte工作区域可以缓解p+jte工作区域与p-jte工作区域自身的电场强度，并且由于p+jte的存在，其p-jte不受表面电荷的影响，这样就扩大了其p-jte的工艺窗口，在工艺上可以批量生产，而结深的不同可以辅助场限环均分其内部的电场提高器件可靠性。
5、由于p+jte工作区域的长度过长，所以导致其p+jte工作区域分担主结的电场会在p+jte工作区域尾部出现电场峰值，导致终端内部电场不均。其场限环组可以将p+jte工作区域分担主结的电场平均分布在整个p+jte区内，使得整个p+jte工作区域来承受由主结分担的电场，而不是由后半部分独自承担，消除其电场尖峰，平均整个终端内部的电场。
6、p-jte工作区域内部的场限环组的目的是为了缓解p+jte工作区域的内部的电场集中效应并且平均分化了其内部的电场应力。
7、进一步地，所述外延层区域还包括元胞区域及等位环，等位环与终端区域、元胞区域相连。
8、元胞区域是半导体器件（如vdmos等功率半导体器件）的核心功能区域，它占据了器件中最大的面积，并承担着实现晶体管特性的关键任务；等位环与元胞区域相连，形成了一个保护屏障，在高压条件下，等位环能够分担部分电压，减少对元胞区域的直接冲击，保护元胞区域不受损害；等位环是半导体器件中常用的一种终端结构，在半导体器件中，由于边缘效应的存在，器件边缘部分的电场往往会比较集中。等位环通过在器件边缘设置与元胞区域掺杂类型相同但深度更深的区域，有效缓解了电场集中问题，从而提高了器件的耐压能力。
9、进一步地，终端区域的场限环组数量大于2，并且所述场限环组的组平均结深逐渐变浅，第一组场限环组的平均结深最深，最后一组场限环组的平均结深最浅；
10、每一组场限环组内部的场限环数量大于3，并且每一组场限环组内部的场限环结深度由深变浅再变深，每一个场限环组内最后一个场限环的结深比场限环组内第一个场限环的结深浅，中间的场限环深度最浅，第一个场限环深度最深。
11、场限环组的平均结深变浅可以使主结的电压平均的分配到各个场限环组，而分到每个场限环组的电压又被场限环组内的不同场限环进一步均分，可使在终端内部的电场分布变的很平均；
12、进一步地，所述终端区域还包括终止场限环组，终止场限环组位于p-jte工作区域外，终止场限环组内部包括多个终止深场限环，多个终止深场限环的深度逐渐降低。
13、当器件承受电压时，终端结构分担主结电场，电场随着终端结构向后传导，其内部的场限环结构更是可以使其均匀的分布在终端内，但终端结构一旦过短，或者主结电场被抬的过高，其就会在p-jte工作区域尾部形成电场尖峰，这个电场尖峰会极大的影响器件的可靠性，使器件提前击穿从而降低耐压；而其在p-jte工作区域尾部加入终止场限环组就会缓解其p-jte工作区域尾部的电场峰值，消灭其电场尖峰，而逐渐变浅的结深更是可以进一步的均分该电场峰值，以此提高器件的耐压和可靠性。
14、进一步地，每一组场限环组内部的场限环右下角表现为斜切角。
15、场限环组内部的场限环其结宽并不统一，具体为场限环右下角表现为斜切角，并在工艺上通过不同厚度的氧化层离子注入来实现；当场限环承受电压时，其电场集中点往往位于其右侧尖角位置处，击穿点也常常位于右侧尖角位置处，所以将其右侧边角刻蚀成斜切角可以有效的缓解电场集中，使电场分布在整个结深范围内，并且降低了曲率效应对其的影响，进一步的均匀电场分布。
16、进一步地，每个终止深场限环的右下角表现为斜切角，终止深场限环的斜切角跟随p-jte工作区域内部的场限环。
17、进一步地，所述终端区域还包括截止环，所述截止环位于终端区域的末尾。
18、截止环在半导体器件的终端区域中起到了提高击穿电压、保护器件内部、减少漏电流、防止表面沟道形成以及优化终端结构等重要作用。这些作用共同提升了半导体器件的性能和可靠性，使得器件能够在各种复杂的环境中稳定运行。
19、所述的一种半导体结终端结构的制作方法，包括以下步骤：在外延层进行p注入，而后高温退火使p扩散，所述p为p型掺杂，即向半导体材料中掺入三价元素，使其具有p型导电性；p型半导体中的载流子主要是空穴，这些空穴是由三价，形成p-jte工作区域，而后进行氧化，涂光刻胶，光刻后阶梯刻蚀氧化层，去除光刻胶后进行p+jte工作区域的注入，而后去除氧化层，重新氧化一层氧化层，涂胶，光刻，开孔，进一步刻蚀阶梯氧化层，而后离子注入，终止场限环组在此步骤一同注入，注入完成后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体结终端结构，其特征在于：包括衬底（100）及衬底（100）上的外延层区域（101），外延层区域（101）包括终端区域（002），终端区域（002）包括P-JTE工作区域（302）、P+JTE工作区域（301），P+JTE工作区域（301）在P-JTE工作区域（302）之内，P+JTE工作区域（301）与P-JTE工作区域（302）的浓度相差在两个数量级之上，P+JTE工作区域（301）的结深随着终端区域（002）的场限环组内部场限环的深度的变化而变化，终端区域（002）的场限环组位于P-JTE工作区域（302）内部并且终端区域（002）的场限环组深度大于P+JTE工作区域（301）的深度。
2.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：所述外延层区域（101）还包括元胞区域（001）及等位环（201），等位环（201）与终端区域（002）、元胞区域（001）相连。
3.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：终端区域（002）的场限环组数量大于2，并且所述场限环组的组平均结深逐渐变浅，第一组场限环组的平均结深最深，最
4.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：所述终端区域（002）还包括终止场限环组（006），终止场限环组（006）位于P-JTE工作区域（302）外，终止场限环组（006）内部包括多个终止深场限环（300），多个终止深场限环（300）的深度逐渐降低。
5.根据权利要求3所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：每一组场限环组内部的场限环右下角表现为斜切角。
6.根据权利要求4所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：每个终止深场限环（300）的右下角表现为斜切角。
7.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：所述终端区域（002）还包括截止环（303），所述截止环（303）位于终端区域（002）的末尾。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种半导体结终端结构的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：在外延层进行P注入，而后高温退火使P扩散，所述P为P型掺杂，即向半导体材料中掺入三价元素，使其具有P型导电性；P型半导体中的载流子主要是空穴，这些空穴是由三价，形成P-JTE工作区域，而后进行氧化，涂光刻胶，光刻后阶梯刻蚀氧化层，去除光刻胶后进行P+JTE工作区域的注入，而后去除氧化层，重新氧化一层氧化层，涂胶，光刻，开孔，进一步刻蚀阶梯氧化层，而后离子注入，终止场限环组在此步骤一同注入，注入完成后与P+JTE工作区域一同高温退火形成终端结构，在高温退火时阶梯氧化层可以使场限环右侧边角位置处形成浓度梯度，退火后形成斜切角。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结终端结构，其特征在于：包括衬底（100）及衬底（100）上的外延层区域（101），外延层区域（101）包括终端区域（002），终端区域（002）包括p-jte工作区域（302）、p+jte工作区域（301），p+jte工作区域（301）在p-jte工作区域（302）之内，p+jte工作区域（301）与p-jte工作区域（302）的浓度相差在两个数量级之上，p+jte工作区域（301）的结深随着终端区域（002）的场限环组内部场限环的深度的变化而变化，终端区域（002）的场限环组位于p-jte工作区域（302）内部并且终端区域（002）的场限环组深度大于p+jte工作区域（301）的深度。
2.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：所述外延层区域（101）还包括元胞区域（001）及等位环（201），等位环（201）与终端区域（002）、元胞区域（001）相连。
3.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：终端区域（002）的场限环组数量大于2，并且所述场限环组的组平均结深逐渐变浅，第一组场限环组的平均结深最深，最后一组场限环组的平均结深最浅；
4.根据权利要求1所述的一种半导体结终端结构，其特征在于：所述终端区域（002）还包括终止场限环组（006），终止场限环组（006）位于p-j...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪志刚，黄孝兵，张卓，余建祖，熊琴，钟驰宇，
申请(专利权)人：强华时代成都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。