耐压稳定的半导体器件结构

摘要

本发明涉及一种耐压稳定的半导体器件结构。本发明提供了采用穿通结构对漂移区杂质浓度不敏感的半导体器件特定击穿电压设计和制造的步骤，其结构主要包括重掺杂半导体衬底材料、穿通型的耐压漂移层、主扩散耐压结、表面终端结构等4个部分。通过本发明方法步骤获得的器件，在漂移区杂质浓度变化4倍情况下，其击穿电压变化不超过6％，比常规的平行平面结做出的器件有很大改善。采用本发明方法能使半导体器件的击穿电压对漂移区杂质浓度不敏感，有利于提高器件的批量生产一致性和均匀性。它适用于半导体器件和集成电路的制造领域。

主权项

一种耐压稳定的半导体器件结构，包括：半导体材料(1)，半导体耐压漂移层(2)，主扩散耐压结(3)，终端耐压结构(4)共4个部分，主扩散耐压结(3)处于半导体耐压漂移层(2)中，半导体材料(1)和半导体耐压漂移层(2)是相同杂质导电类型，主扩散耐压结(3)与半导体耐压漂移层(2)是相反杂质导电类型，其特征在于：1)所述半导体材料(1)是高掺杂的杂质导电材料，其上半导体耐压漂移层(2)是相对于半导体材料(1)杂质浓度低的掺杂半导体材料，器件的击穿电压主要由主扩散耐压结(3)到半导体材料(1)之间的半导体耐压漂移层(2)的厚度WP决定；2)所述半导体耐压漂移层(2)的结构符合击穿电压的穿通设计要求，即半导体耐压漂移层(2)全部耗尽时的厚度小于其作为单边突变平行平面结击穿时最大耗尽层厚度，半导体耐压漂移层(2)穿通漂移区的厚度首先以所要求的击穿电压在单边突变平行平面结情况下对应的最大耗尽层厚度作为初始厚度值，并将此初始值进行微调使其符合所要求的穿通击穿电压；3)所述半导体耐压漂移层(2)杂质浓度分布为均匀分布，其浓度以下面的方式来决定：以半导体耐压漂移层(2)有效厚度WP的4～6倍作为单边突变平行平面结对应的最大耗尽层厚度，此最大耗尽层厚度对应的单边突变平行平面结漂移区杂质浓度作为所述半导体耐压漂移层(2)所需的中心杂质浓度，并允许半导体耐压漂移层(2)最高杂质浓度和最低杂质浓度变化不小于4倍情况下击穿电压变化小于6％；4)终端耐压结构(4)要求能够保持表面击穿电压达到单边突变平行平面结击穿的80％以上。