[发明专利]具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构及其制作方法在审
| 申请号： | 202211126917.7 | 申请日： | 2022-09-16 |
| 公开（公告）号： | CN115602705A | 公开（公告）日： | 2023-01-13 |
| 发明（设计）人： | 宋庆文;李靖域;袁昊;汤晓燕;张玉明;康皓博 | 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;H01L21/04 |
| 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： | 辛菲 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 梯度 变化 缓冲 结构 sic 超级 及其 制作方法 | ||
1.一种具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，所述SiC超级结结构包括若干间隔分布的P柱区和N柱区，所述P柱区和所述N柱区之间形成有PN结界面，其特征在于，所述PN结界面形成有缓冲层结构；所述缓冲层结构包括P柱缓冲层组和N柱缓冲层组，所述P柱缓冲层组邻接所述P柱区和所述N柱缓冲层组，所述N柱缓冲层组邻接所述N柱区和所述P柱缓冲层组；其中，所述P柱缓冲层组和N柱缓冲层组分别包括至少一个对应缓冲层。
2.根据权利要求1所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，所述P柱区和所述N柱区的宽度为1μm～10μm。
3.根据权利要求1所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，从所述N柱区至所述P柱区，N型离子浓度依次降低，P型离子浓度依次上升，且呈台阶非线性分布。
4.根据权利要求3所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，所述P柱缓冲层组和所述N柱缓冲层组分别包括一个对应缓冲层，该缓冲层对应的宽度均小于1μm。
5.根据权利要求3所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，所述P柱缓冲层组和所述N柱缓冲层组分别包括多个对应缓冲层；
从所述N柱区至所述P柱区，所述N柱缓冲层组中多个对应缓冲层宽度依次递减，所述P柱缓冲层组中多个对应缓冲层宽度依次递增。
6.根据权利要求5所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，从所述N柱区至所述P柱区，所述N柱缓冲层组中与所述N柱区相邻的缓冲层的宽度小于1μm，对应所述N柱缓冲层组中其他缓冲层的宽度为上一缓冲层的宽度的一半。
7.根据权利要求5所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，从所述N柱区至所述P柱区，所述P柱缓冲层组中与所述P柱区相邻的缓冲层的宽度小于1μm，对应所述P柱缓冲层组中其他缓冲层的宽度为上一缓冲层的宽度的两倍。
8.根据权利要求1所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，从所述N柱区至所述P柱区，N型离子浓度依次降低，P型离子浓度依次上升，且呈阶梯线性分布。
9.根据权利要求8所述的具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构，其特征在于，所述P柱缓冲层组和所述N柱缓冲层组分别包括一个对应缓冲层，该缓冲层对应的宽度均小于2μm。
10.一种具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构的制作方法，其特征在于，包括：
生长N型SiC外延层；
在所述N型SiC外延层上刻蚀形成台阶状掩膜或阶梯状掩膜；其中，所述N型SiC外延层的一端面并未覆盖掩膜；
对所述台阶状掩膜或所述阶梯状掩膜，以及所述N型SiC外延层进行P离子注入形成第一部分P柱区、第一部分N柱区、所述第一部分P柱缓冲层组和第一部分N柱缓冲层组；其中，所述P柱缓冲层组和N柱缓冲层组分别包括至少一个对应缓冲层；
在所述第一部分P柱区、所述第一部分N柱区、所述第一部分P柱缓冲层组和所述第一部分N柱缓冲层组上重复上述外延生长、刻蚀掩膜、离子注入过程，形成具有梯度变化缓冲层结构的SiC超级结结构。
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