[发明专利]一种新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构及其制备方法在审
申请号: | 202210327014.9 | 申请日: | 2022-03-30 |
公开(公告)号: | CN114883386A | 公开(公告)日: | 2022-08-09 |
发明(设计)人: | 宋庆文;周瑜;张玉明;陈泽宇;汤晓燕;袁昊;王溶;陈利利 | 申请(专利权)人: | 西安电子科技大学 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L29/16 |
代理公司: | 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 | 代理人: | 方婷 |
地址: | 710000 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 新型 碳化硅 功率 器件 jte 终端 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,包括:
提供一N+衬底;
在所述N+衬底的一侧表面制作至少一层外延结构;所述外延结构包括:第一N-外延层、以及在所述第一N-外延层远离所述N+衬底的一侧表面进行离子注入后形成的浮结p区和JTE;其中,所述浮结p区位于有源区,所述JTE位于终端区,且所述JTE包括第一JTE区和第二JTE区;
在所述至少一层外延结构远离所述衬底的一侧表面生长第二N-外延层,并在所述第二N-外延层内制作表面终端;
在所述第二N-外延层远离所述衬底的一侧表面生长氧化层;
在所述第二N-外延层远离所述衬底的一侧表面制作第一电极,并在所述N+衬底远离所述外延结构的一侧表面制作第二电极,所述第一电极与所述氧化层相触。
2.根据权利要求1所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述外延结构采用如下步骤制得:
利用化学气相沉积CVD工艺,在所述N+衬底的一侧表面生长第一N-外延层;
在所述第一N-外延层远离所述N+衬底的一侧表面进行有源区Al离子注入,形成浮结p区;
在所述第一N-外延层远离所述N+衬底的一侧表面进行终端区Al离子注入,形成第二JTE区;
在所述第一N-外延层远离所述N+衬底的一侧表面进行终端区离子注入,形成第一JTE区。
3.根据权利要求1所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述N+衬底的掺杂浓度为1×1018~1×1020cm-3,沿垂直于N+衬底所在平面的方向,所述N+衬底的厚度为50~400μm。
4.根据权利要求1所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述外延结构中第一N-外延层的掺杂浓度为1×1014~5×1016cm-3,沿垂直于N+衬底所在平面的方向,所述第一N-外延层的厚度为2~20μm。
5.根据权利要求1所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述浮结p区的掺杂浓度为1×1016~1×1020cm-3;
所述浮结p区包括多个沿第一方向排列的浮结,所述第一方向为有源区指向终端区的方向;其中,在所述第一方向上,所述浮结的宽度为1~5μm、相邻两个所述浮结的间距为1~5μm。
6.根据权利要求5所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述第二JTE区掺杂浓度为1×1016~1×1018cm-3,所述第一JTE区掺杂浓度高于所述第二JTE区掺杂浓度。
7.根据权利要求6所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,沿垂直于N+衬底所在平面的方向,所述第一JTE区的厚度为0.3~1.5μm,所述第一JTE区在所述第一方向上的宽度为5~300μm。
8.根据权利要求7所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,沿垂直于N+衬底所在平面的方向,所述第二JTE区的厚度为0.5~2.0μm,所述第二JTE区在所述第一方向上的宽度为10~500μm。
9.根据权利要求1所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法,其特征在于,所述第一电极为欧姆接触或肖特基接触,所述第二电极为欧姆接触。
10.一种新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构,其特征在于,由上述权利要求1-9任一所述的新型浮结碳化硅功率器件的D-JTE终端结构制备方法制得。
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