[发明专利]功率器件及其制备方法

说明书

一种功率器件及其制备方法，涉及半导体器件技术领域。该功率器件包括：宽带隙衬底；设置于宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于宽带隙漂移层中的有源区和边缘终端区；设置于宽带隙漂移层上，且被配置为从有源区边缘开始覆盖边缘终端区表面的第一钝化层；设置于有源区上且与有源区之间为肖特基接触的金属电极层；金属电极层具有高出第一钝化层的台阶，台阶具有朝向第一钝化层且与第一钝化层相接的第一侧面，在相接处形成有朝向边缘终端区的第一夹角a2；填充第一夹角a2的第一材料层；设置于第一材料层上的第二钝化层；第一材料层的材料的膨胀系数为a，金属电极层的材料的膨胀系数为b，第二钝化层的材料的膨胀系数为c，其中，abc。

技术领域

本公开涉及半导体器件技术领域，具体而言，涉及一种功率器件及其制备方法。

背景技术

半导体功率器件作为电力电子电路中的核心器件用来实现电能的高效传输、转换及其过程中的有效精确控制，实现对电能的优质、高效的利用。正是由于功率半导体器件的研究和发展，才使得电力电子技术朝小型化、大容量、高频化、高效节能、高可靠性和低成本的方向发展。

传统的半导体功率器件为防止外界水汽与可动离子(诸如，钠)对器件内部结构造成影响，通常会在功率器件的终端区域覆盖一直延伸至正面电极表面的钝化层。然而，这种功率器件在进行TCT(Temperature Cycle Test，温度循环测试)或者TS(Thermal Shock，热冲击)等可靠性测试时，由于封装器件内的塑封体、正面电极和钝化层的热膨胀系数失配，因此它们之间会因相互挤压而产生应力，过大的应力将导致钝化层在正面电极层的台阶处发生裂纹。如此，将会降低器件防水汽侵蚀的能力，从而影响器件的可靠性。

发明内容

为提高器件的可靠性，本公开提供一种功率器件及其制备方法。

本公开的一方面，提供一种功率器件，该功率器件包括：宽带隙衬底；设置于所述宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于所述宽带隙漂移层中的有源区和边缘终端区，所述有源区和所述边缘终端区从所述宽带隙漂移层内向背离所述宽带隙衬底的表面延伸；设置于宽带隙漂移层上的第一钝化层，所述第一钝化层被配置为从所述有源区边缘开始覆盖所述边缘终端区表面；设置于所述有源区上的金属电极层，所述金属电极层与所述有源区之间为肖特基接触；所述金属电极层具有高出所述第一钝化层的台阶，所述台阶具有朝向所述第一钝化层的第一侧面，所述第一侧面与所述第一钝化层相接，在相接处形成有朝向所述边缘终端区的第一夹角a2；填充所述第一夹角a2的第一材料层，第一材料层设置在金属电极层和第一钝化层上；设置于所述第一材料层上的第二钝化层；所述第一材料层的材料的膨胀系数为a，所述金属电极层的材料的膨胀系数为b，所述第二钝化层的材料的膨胀系数为c，其中，abc。

本公开的另一方面，提供一种功率器件，该功率器件包括：宽带隙衬底；设置于所述宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于所述宽带隙漂移层中的有源区，所述有源区从带隙漂移层内向背离所述宽带隙衬底的表面延伸；设置于宽带隙漂移层上的第一钝化层，所述第一钝化层从所述有源区边缘向背离所述有源区的方向延伸；设置于所述有源区上的金属电极层，所述金属电极层与所述有源区之间为肖特基接触，所述金属电极层高出所述第一钝化层设置，且与所述第一钝化层相接；覆盖所述金属电极层和第一钝化层的相接处的第一材料层，第一材料层设置在金属电极层和第一钝化层上；设置于所述第一材料层上的第二钝化层；所述第一材料层的材料的膨胀系数为a，所述金属电极层的材料的膨胀系数为b，所述第二钝化层的材料的膨胀系数为c，其中，abc。