终端结构及其制备方法、半导体器件、用电设备与流程

本申请涉及半导体，特别是涉及一种半导体器件的终端结构及其制备方法、半导体器件、用电设备。

背景技术：

1、对于半导体器件，击穿电压（breakdown voltage, bv）是一项重要指标，半导体器件在反向阻断时，主结（半导体器件内部承担核心功能，如整流、开关、耐压的异质结）边缘的曲率效应会导致电场集中，使半导体器件在低于理想击穿电压的情况下就被击穿。

2、相关技术中，采用浅掺杂终端来提升半导体器件实际耐受的击穿电压，浅掺杂终端是设置在主结的外围，相较于主结掺杂浓度更低的掺杂结构，它可以使主结边缘的耗尽层可以向外平滑扩展，让电场舒缓变化，压低峰值电场，从而使半导体器件可以承受更高的击穿电压。

3、然而，由于浅掺杂终端的掺杂浓度较低，浅掺杂终端与漂移层形成的终端结中，载流子与晶格原子容易发生碰撞，形成链式反应，造成雪崩击穿失效，降低浅掺杂终端的可靠性。

技术实现思路

1、本申请提供了一种终端结构及其制备方法、半导体器件、用电设备，旨在减少终端结构发生雪崩击穿失效的风险，提升终端结构的可靠性。

2、第一方面，本申请的实施例提供了一种半导体器件的终端结构，包括：

3、漂移层；

4、栅极；所述栅极设置于所述漂移层的一面；

5、第一掺杂分部；沿所述栅极的延伸方向，至少部分所述第一掺杂分部包裹所述栅极的端部；所述第一掺杂分部的掺杂类型与所述漂移层的掺杂类型不同。

6、可选地，所述终端结构还包括

7、第二掺杂分部；沿所述栅极的延伸方向，至少部分所述第二掺杂分部设置于所述栅极的侧边；

8、所述第一掺杂分部的掺杂类型与所述第二掺杂分部的掺杂类型相同，且所述第一掺杂分部的掺杂浓度大于所述第二掺杂分部的掺杂浓度。

9、可选地，所述第一掺杂分部包括第一子分部和第二子分部；

10、所述第一子分部设置于所述第二掺杂分部和所述栅极的接触位置靠近所述漂移层的一侧，且包裹所述栅极的端部；

11、所述第二子分部设置于所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面，且位于所述第二掺杂分部靠近所述栅极的一侧。

12、可选地，所述终端结构还包括绝缘介质层、金属件和截止环；

13、所述截止环与所述第二掺杂分部设置于所述漂移层的同一面，沿所述栅极的延伸方向，所述截止环位于所述漂移层远离所述栅极的一侧；

14、所述绝缘介质层设置于所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面，且覆盖所述第二掺杂分部和至少部分所述漂移层；

15、所述金属件间隔设置于所述绝缘介质层背离所述漂移层的一面。

16、第二方面，本申请的实施例提供了一种半导体器件的终端结构的制备方法，所述方法包括：

17、提供设置有第二掺杂分部的漂移层；所述第二掺杂分部设置于所述漂移层的一面；

18、在所述漂移层设置所述第二掺杂分部的一面制备沟槽；所述沟槽用于容纳栅极；

19、在所述沟槽的端部制备第一掺杂分部。

20、可选地，所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面设置有绝缘介质层；所述在所述漂移层设置所述第二掺杂分部的一面制备沟槽，包括：

21、在所述绝缘介质层表面制备硬掩膜；

22、刻蚀所述硬掩膜和所述绝缘介质层，直至所述漂移层裸露；

23、刻蚀所述漂移层，形成所述沟槽。

24、可选地，所述在所述沟槽的端部制备第一掺杂分部，包括：

25、在所述沟槽与未被刻蚀的所述硬掩膜的表面，涂覆光刻胶；

26、使至少位于所述沟槽的端部的光刻胶失活；

27、去掉失活的光刻胶，暴露出所述沟槽的端部；

28、注入目标杂质粒子，形成所述第一掺杂分部。

29、可选地，在所述注入目标杂质粒子，形成所述第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

30、去除剩余的光刻胶和剩余的硬掩模，并对所述沟槽进行刻蚀，以使所述沟槽的端部形成倒角结构。

31、可选地，所述栅极与所述漂移层之间设置有栅极氧化层;在所述注入目标杂质粒子，形成所述第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

32、在制备所述栅极氧化层时，通过退火激活所述第一掺杂分部，以使至少部分所述第一掺杂分部包裹所述沟槽的端部。

33、可选地，所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面设置有绝缘介质层；在所述在所述沟槽的端部制备第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

34、在所述绝缘介质层中制备接触孔；

35、在所述接触孔的位置制备金属件，以使所述终端结构形成导电回路。

36、第三方面，本申请的实施例提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括上述第一方面所述的半导体器件的终端结构，或者，所述半导体器件包括采用上述第二方面所述的半导体器件的终端结构的制备方法所制备的半导体器件的终端结构。

37、第四方面，本申请的实施例提供了一种用电设备，包括如第三方面所述的半导体器件。

38、有益效果

39、本申请实施例中，至少部分第一掺杂分部被配置为包裹栅极的端部；第一掺杂分部与漂移层可以形成异质结，该异质结可调节终端结构在耐压时的电场分布，降低栅极的端部附近的电场强度；在耐压时，反向高压会导致该异质结的耗尽层扩张，使得栅极的端部附近的载流子被强制移出，可移动的载流子几乎被清除，因此，栅极的端部附近的载流子密度得以降低，电场强度和载流子密度的降低，会降低该位置的碰撞电离率，降低该位置发生雪崩击穿失效的风险，提升终端结构的可靠性。

1.一种半导体器件的终端结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述终端结构，其特征在于，所述终端结构还包括

3.根据权利要求2所述的终端结构，其特征在于，所述第一掺杂分部包括第一子分部和第二子分部；

4.根据权利要求2所述的终端结构，其特征在于，所述终端结构还包括绝缘介质层、金属件和截止环；

5.一种半导体器件的终端结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面设置有绝缘介质层；所述在所述漂移层设置所述第二掺杂分部的一面制备沟槽，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述沟槽的端部制备第一掺杂分部，包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述注入目标杂质粒子，形成所述第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述栅极与所述漂移层之间设置有栅极氧化层；在所述注入目标杂质粒子，形成所述第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二掺杂分部背离所述漂移层的一面设置有绝缘介质层；在所述在所述沟槽的端部制备第一掺杂分部的步骤之后，还包括：

11.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括上述权利要求1至4中任一项所述的半导体器件的终端结构，或者，所述半导体器件包括采用上述权利要求5至10任一项所述的半导体器件的终端结构的制备方法所制备的半导体器件的终端结构。

12.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的半导体器件。