本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種終端結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體器件承受反偏耐壓時(shí)其內(nèi)部的pn結(jié)擴(kuò)展延伸致表面，使表面的峰值電場高于體內(nèi)，導(dǎo)致?lián)舸┌l(fā)生在表面，同時(shí)，當(dāng)碰撞電離在表面發(fā)生時(shí)，電離過程產(chǎn)生的熱載流子易進(jìn)入鈍化層，在鈍化層內(nèi)部形成固定電荷，改變電場分布，使器件性能不穩(wěn)定，可靠性下降。

目前，主要采用終端技術(shù)降低表面電場和提高終端耐壓，對于垂直型半導(dǎo)體器件來講，終端結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要集中在半導(dǎo)體器件芯片的正面，芯片的背面整體為同電位的陽極，而終端結(jié)構(gòu)的耐壓主要指陽極和陰極之間的電位差，由于垂直型器件芯片邊緣通常不完全耗盡，因此，在芯片正表面的邊緣與底部陽極同電位，隨著耐壓等級的提高，終端結(jié)構(gòu)的尺寸逐漸增大，在芯片總面積一定的情況下，芯片通流區(qū)的面積隨之減小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種終端結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件及其制備方法。

本發(fā)明中一種終端結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案是：

所述終端結(jié)構(gòu)包括：

正面終端結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在襯底的正面；所述正面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第一場環(huán)、多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第二場環(huán)和多個(gè)場板；

背面終端結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述襯底的背面；所述背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)。

本發(fā)明中一種半導(dǎo)體器件的技術(shù)方案是：

所述半導(dǎo)體器件包括所述的終端結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中一種半導(dǎo)體器件的制備方法的技術(shù)方案是：

所述制備方法包括：

在襯底的正面形成有源區(qū)和正面終端結(jié)構(gòu)；所述正面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第一場環(huán)、多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第二場環(huán)和多個(gè)場板；

分別在所述襯底的背面形成緩沖層、陽極摻雜區(qū)和背面終端結(jié)構(gòu)；所述緩沖層與有源區(qū)上下對應(yīng)，所述陽極摻雜區(qū)與所述緩沖層的下表面接觸，所述背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)；

在所述有源區(qū)和陽極摻雜區(qū)上分別形成正面陰極和背面陽極。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種終端結(jié)構(gòu)，包括背面終端結(jié)構(gòu)，該背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力；

2、本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件，其終端結(jié)構(gòu)包括正面終端結(jié)構(gòu)和背面終端結(jié)構(gòu)，背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的工作可靠性；

3、本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件的制備方法，通過在襯底的正面和背面分別形成終端結(jié)構(gòu)，同時(shí)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的工作可靠性。

附圖說明

圖1：本發(fā)明實(shí)施例中一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：101：襯底；102：有源區(qū)；103：第二場環(huán)；104：第一場環(huán)；105：第三場環(huán)；106：第四場環(huán)；107：緩沖層；108：陽極摻雜區(qū)；109：場板；110：正面陽極；111：正面鈍化層；112：第一截止環(huán)；113：第二截止環(huán)；114：截止環(huán)場板；115：背面陽極；116：背面鈍化層。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種終端結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

本實(shí)施例中終端結(jié)構(gòu)包括正面終端結(jié)構(gòu)和背面終端結(jié)構(gòu)。

其中，正面終端結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底的正面，背面終端結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底的背面。本實(shí)施例中正面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第一場環(huán)、多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第二場環(huán)和多個(gè)場板。背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，第三場環(huán)和第四場環(huán)的數(shù)量之和可以為3～30。

本實(shí)施例中終端結(jié)構(gòu)包括背面終端結(jié)構(gòu)，該背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力。

下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件進(jìn)行說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件包括襯底101、有源區(qū)102、正面陰極110、緩沖層107、陽極摻雜區(qū)108、背面陰極115和上述終端結(jié)構(gòu)。

其中，有源區(qū)102設(shè)置在襯底101的正面。正面陰極110設(shè)置在有源區(qū)102的上表面。緩沖層107設(shè)置在襯底101的背面，且緩沖層107與有源區(qū)102上下對應(yīng)。陽極摻雜區(qū)108設(shè)置在襯底101的背面，且與緩沖層107的下表面接觸。背面陽極115設(shè)置在陽極摻雜區(qū)108的下表面。

終端結(jié)構(gòu)包括正面終端結(jié)構(gòu)和背面終端結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中正面終端結(jié)構(gòu)包括第一場環(huán)104、第二場環(huán)103和場板109，背面終端結(jié)構(gòu)包括第三場環(huán)105和第四場環(huán)106。

本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件的終端結(jié)構(gòu)包括正面終端結(jié)構(gòu)和背面終端結(jié)構(gòu)，背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的工作可靠性。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件還可以包括下述結(jié)構(gòu)，具體為：

本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件還包括具有第一導(dǎo)電類型的第一截止環(huán)112、具有第二導(dǎo)電類型的第二截止環(huán)113、截止環(huán)場板114、正面鈍化層111和背面鈍化層116。

第一截止環(huán)113和第二截止環(huán)114均設(shè)置在襯底101的正面。正面鈍化層111設(shè)置在襯底101的正面，背面鈍化層116設(shè)置在襯底101的背面中與背面終端結(jié)構(gòu)對應(yīng)的區(qū)域上。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件可以包括下述類型的半導(dǎo)體器件，具體為：

本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件可以包括垂直型半導(dǎo)體器件、二極管、二極管派生器件、異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管、場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、晶體管和晶體管派生器件。同時(shí)，本實(shí)施例中半導(dǎo)體器件為穿通型半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，并給出具體實(shí)施例。

本實(shí)施例中可以按照下述方法制備半導(dǎo)體器件，具體為：

步驟S101：在襯底的正面形成有源區(qū)和正面終端結(jié)構(gòu)。正面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第一場環(huán)、多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第二場環(huán)和多個(gè)場板。

步驟S102：分別在襯底的背面形成緩沖層、陽極摻雜區(qū)和背面終端結(jié)構(gòu)。緩沖層與有源區(qū)上下對應(yīng)，陽極摻雜區(qū)與所述緩沖層的下表面接觸，背面終端結(jié)構(gòu)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)。

步驟S103：在有源區(qū)和陽極摻雜區(qū)上分別形成正面陰極和背面陽極。

本實(shí)施例中通過在襯底的正面和背面分別形成終端結(jié)構(gòu)，同時(shí)包括多個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的第三場環(huán)和多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的第四場環(huán)，可以在不改變半導(dǎo)體器件的芯片面積的情況下提高終端結(jié)構(gòu)的擊穿電壓耐受能力，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的工作可靠性

進(jìn)一步地，本實(shí)施例步驟S102可以按照下述步驟實(shí)施，具體為：

1、在襯底的背面分別形成緩沖層離子注入窗口和第三場環(huán)離子注入窗口。

2、通過緩沖層離子注入窗口和第三場環(huán)離子注入窗口向襯底同時(shí)注入或擴(kuò)散雜質(zhì)離子，形成緩沖層和第三場環(huán)。

3、在襯底的背面分別形成陽極摻雜區(qū)主離子注入窗口和第四場環(huán)離子注入窗口。

4、通過陽極摻雜區(qū)主離子注入窗口和第四場環(huán)離子注入窗口向襯底同時(shí)注入或擴(kuò)散雜質(zhì)離子，形成陽極摻雜區(qū)和第四場環(huán)。

本實(shí)施例中緩沖層離子注入串口的寬度大于陽極摻雜區(qū)離子注入窗口的寬度。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中制備方法還可以包括下述步驟：

1、在襯底的正面形成正面終端鈍化層。

2、在背面終端結(jié)構(gòu)的下表面形成背面終端鈍化層。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。