一种截止型结终端扩展分压结构的制作方法

本实用新型涉及功率器件领域，特别是涉及一种截止型结终端扩展分压结构。

背景技术：

功率器件的最重要性能就是阻断高压，器件经过设计可以在PN结，金属-半导体接触，MOS界面的耗尽层上承受高压，随着外加电压的增大，耗尽层电场强度也会增大，最终超过材料极限出现雪崩击穿。在器件边缘耗尽区电场曲率增大，会导致电场强度比管芯内部大，在电压升高的过程中管芯边缘会早于管芯内部出现雪崩击穿，为了最大化器件的性能，需要在器件边缘设计分压结构，减少有源区（元胞区）边缘PN结的曲率，使耗尽层横向延伸，增强水平方向的耐压能力，使器件的边缘和内部同事发生击穿。截止环在分压结构和划片槽区域之间，分布在芯片的最外围，在高可靠性要求和模块封装的器件上是不可缺少的。

场限环技术是目前功率器件中最为普遍采用的分压结构之一。它的工艺非常简单，可以与有源区一起扩散形成，无需增加工艺步骤。主结余场限环的间距、结深、环的宽度及环的个数都会影响到击穿电压的大小。如果间距选取的合适，使得主结与环结的电场强度同时达到临界击穿场强，则可以获得最高的击穿电压。一般情况下击穿电压随着环的个数的增加而增大，但并非线性增加。环的个数越多，占用芯片面积越大，设计时应考虑环个数与击穿电压大小。

目前常用的两种不同场限环结构工作原理为：工作原理是反向工作时，P型注入区形成耗尽层逐渐缓解有源区的电场集中现象，提高击穿电压。如果P型注入区的耗尽层延伸到划片槽区域/截止环区域，由于该区域的表面缺陷较多，会出现提前击穿的现象。另外，P型区域的耗尽层和器件表面相交处会出现电场集中现象，通过改变耗尽层形状可以提高击穿电压。

技术实现要素：

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种截止型结终端扩展分压结构，包括由外至内逐层套设的划片槽区域、截止环、分压区域和有源区域，所述分压区域包括设置于截止环与有源区域之间的N型外延区域，所述N型外延区域靠近有源区域一侧设置有若干P型注入区域，所述N型外延区域靠近截止环一侧还设置有第二P型注入区域，所述P型注入区域与第二P型注入区域不连续。

本实用新型的工作原理为：本实用新型提出了一种新型功率器件截止分压结构，在分压区域最外端增加第二P型注入区，反向工作时最外端的第二P型注入区和分压区域的其余P型注入区域形成的耗尽层边界不连续。既保证了耗尽层边界不扩展到划片槽区域，由于最外端的第二P型注入区的存在，耗尽层的形状会有变化，缓解了电场集中的现象。这种结构亿能够消除表面积累的电场对分压结构的影响，能够最大化分压环的作用，提高器件性能。具体说明如下：

该结构由环状套设在一起的多个区域构成。自最外层逐层向内依次为划片槽区域、截止环、分压区域和有源区域，本实用新型重点改进分压区域结构，分压区域包括填充于截止环与有源区域之间的N型外延区域，N型外延区域靠近有源区域一侧设有若干P型注入区域，还在N型外延区域靠近截止环一侧设置有第二P型注入区域。P型注入区域和第二P型注入区域不连续。

进一步的，所述N型外延区域与P型注入区域之间形成有耗尽层边界。

进一步的，所述N型外延区域与第二P型注入区域之间形成有第二耗尽层边界。

依据1999年出版的《厦门大学学报（自然科学版）》，定量分析功率器件GA T的栅屏蔽效应篇中对功率器件耗尽层的定量分析实验数据证明，耗尽层边界在适当电荷补偿的情况下其形状是可控变化的。

进一步的，所述耗尽层边界与第二耗尽层边界不连续。

依据上述原理，使耗尽层边界与第二耗尽层边界在扩散过程中不接触，保证了耗尽层不扩展到划片槽区域，缓解了电场集中的现象。

进一步的，所述第二P型注入区域一侧还设置有N型注入区域。

N型注入区域用以辅助补偿电荷，控制第二P型注入区域外围耗尽层的扩散方向及形状。

进一步的，还包括连接于所述N型外延区域底部的衬底，所述衬底还与划片槽区域、截止环和有源区域连接。

衬底用于承托整个功率器件各层结构，起到固定连接的作用。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出了一种新型功率器件截止分压结构，在分压区域最外端增加第二P型注入区，反向工作时最外端的第二P型注入区和分压区域的其余P型注入区域形成的耗尽层边界不连续。既保证了耗尽层边界不扩展到划片槽区域，由于最外端第二P型注入区的存在，耗尽层边界的形状会有变化，缓解了电场集中的现象。这种结构亿能够消除表面积累的电场对分压结构的影响，能够最大化分压环的作用，提高器件性能。

附图说明

附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型一实施例提供的一种截止型结终端扩展分压结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的一种截止型结终端扩展分压结构的功率器件整体示意图。

具体实施方式

如图1和图2中所示，本实用新型一实施例提供的一种截止型结终端扩展分压结构，包括由外至内逐层套设的划片槽区域1、截止环2、分压区域3和有源区域4，所述分压区域3包括设置于截止环2与有源区域4之间的N型外延区域31，所述N型外延区域31靠近有源区域4一侧设置有若干P型注入区域32，所述N型外延区域31靠近截止环2一侧还设置有第二P型注入区域33，所述P型注入区域32与第二P型注入区域33不连续。

本实用新型提出了一种新型功率器件截止分压结构，在分压区域3最外端增加第二P型注入区，反向工作时最外端的第二P型注入区和分压区域3的其余P型注入区域32形成的耗尽层不连续。既保证了耗尽层不扩展到划片道，由于最外端的第二P型注入区的存在，耗尽层的形状会有变化，缓解了电场集中的现象。这种结构亿能够消除表面积累的电场对分压结构的影响，能够最大化分压环的作用，提高器件性能。具体说明如下：

该结构由环状套设在一起的多个区域构成。自最外层逐层向内依次为划片槽区域1、截止环2、分压区域3和有源区域4，本实用新型重点改进分压区域3结构，分压区域3包括填充于截止环2与有源区域4之间的N型外延区域31，N型外延区域31靠近有源区域4一侧设有若干P型注入区域32，还在N型外延区域31靠近截止环2一侧设置有第二P型注入区域33。P型注入区域32和第二P型注入区域33不连续。

进一步的，所述N型外延区域31与P型注入区域32之间形成有耗尽层边界34。

进一步的，所述N型外延区域31与第二P型注入区域33之间形成有第二耗尽层边界35。

依据1999年出版的《厦门大学学报（自然科学版）》，定量分析功率器件GA T的栅屏蔽效应篇中对功率器件耗尽层的定量分析实验数据证明，耗尽层边界34在适当电荷补偿的情况下其形状是可控变化的。

进一步的，所述耗尽层边界34与第二耗尽层边界35不连续。

依据上述原理，使耗尽层边界34与第二耗尽层边界35在扩散过程中不接触，保证了第二耗尽层边界不扩展到划片槽区域1，缓解了电场集中的现象。

进一步的，所述第二P型注入区域33一侧还设置有N型注入区域36。

N型注入区域36用以辅助补偿电荷，控制第二P型注入区域33外围第二耗尽层边界35的扩散方向及形状。

进一步的，还包括连接于所述N型外延区域31底部的衬底5，所述衬底5还与划片槽区域1、截止环2和有源区域4连接。

衬底5用于承托整个功率器件各层结构，起到固定连接的作用。

本实用新型提出了一种新型功率器件截止分压结构，在分压区域3最外端增加P型注入区，反向工作时最外端的P型注入区和分压区域3的其余P型注入区域32形成的耗尽层不连续。既保证了耗尽层不扩展到划片道，由于最外端P型注入区的存在，耗尽层的形状会有变化，缓解了电场集中的现象。这种结构亿能够消除表面积累的电场对分压结构的影响，能够最大化分压环的作用，提高器件性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。