The invention provides a silicon carbide multi step trench junction termination extension terminal structure, including a silicon carbide substrate layer formed on the substrate; a first semiconductor layer, is provided with a plurality of step grooves on the first semiconductor layer on the surface of the passivation layer is covered on the multi level trench structure above the junction terminal is arranged on the first semiconductor layer within the extended structure. And below the terminal expansion structure in the multi step trench structure, junction termination extension structure surrounded by multi step groove structure; the active region is disposed on the first semiconductor layer and the active region and the adjacent junction termination extension structure. The invention is based on the structure of terminal node expansion join multiple steps in the traditional plane structure, change P N end terminal expansion in the structure of node morphology, increase over the edge curvature, by introducing multi peak in the central terminal electric field to alleviate the traditional planar junction termination extension peak electric field two corner, alleviate the end edge of the concentration field effect, to improve the reliability of junction termination extension structure in the reverse voltage.
【技术实现步骤摘要】
碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构及其制备方法
本专利技术属于微电子
,涉及半导体器件终端结构,特别是一种碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构及其制造方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)具有宽禁带(Si的3倍)、高热导率(Si的3.3倍)、高的临界击穿电场(Si的10倍)、高饱和电子迁移率(Si的2.5倍)以及高键合能等优点,这就使得碳化硅材料可以很好地适用于高性能(高频、高温、高功率、抗辐射)电子器件。但是,由于其具有较高的临界击穿电场,导致电场集中效应造成的过早击穿现象需要被重点关注。终端结构的应用可以有效缓解主结边缘的电场集中效应,其中结终端扩展终端结构以其较高的终端效率与较小的终端面积而得到了广泛的应用。其工作原理是通过结终端内部的完全耗尽来平衡终端内外两个边缘处的峰值电场值,且其两个峰值电场一起达到SiC临界击穿电场为最佳。但是由于结终端扩展结构是依靠内部耗尽来调制电场分布,传统平面结终端扩展结构的性能与内部的电荷量的多少有很大关系,故其对电荷量的敏感性制约了其制作器件的可靠性,导致所制器件终端效率不如预期。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供了一种碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构及其制造方法,主要解决传统平面结终端扩展结构对电荷量的敏感性高的问题。具体的,本专利技术提供的碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,包括:碳化硅衬底层;形成于所述碳化硅衬底层上第一半导体层,所述第一半导体层具有第一导电类型;设置于所述第一半导体层表面的多台阶沟槽结构;覆盖于所述多台阶沟槽结构上方的钝化层;结终端扩展结构,所述结终端扩展结构具有第 ...
【技术保护点】
一种碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,其特征在于,包括:碳化硅衬底层(101);形成于所述碳化硅衬底层(101)上第一半导体层(102),所述第一半导体层(102)具有第一导电类型;设置于所述第一半导体层(102)表面的多台阶沟槽结构(104);覆盖于所述多台阶沟槽结构(104)上方的钝化层(105);结终端扩展结构(103),所述结终端扩展结构(103)具有第二导电类型,所述结终端扩展结构(103)设于所述第一半导体层(102)内,且位于所述多台阶沟槽结构(104)的下方,邻靠所述多台阶沟槽结构(104)的沟槽侧壁和沟槽底部设置,且所述结终端扩展结构(103)包围所述多台阶沟槽结构(104);有源区(106),所述有源区(106)具有第二导电类型,所述有源区(106)设置于所述第一半导体层(102)内,且与所述结终端扩展结构(103)邻接。
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,其特征在于,包括:碳化硅衬底层(101);形成于所述碳化硅衬底层(101)上第一半导体层(102),所述第一半导体层(102)具有第一导电类型;设置于所述第一半导体层(102)表面的多台阶沟槽结构(104);覆盖于所述多台阶沟槽结构(104)上方的钝化层(105);结终端扩展结构(103),所述结终端扩展结构(103)具有第二导电类型,所述结终端扩展结构(103)设于所述第一半导体层(102)内,且位于所述多台阶沟槽结构(104)的下方,邻靠所述多台阶沟槽结构(104)的沟槽侧壁和沟槽底部设置,且所述结终端扩展结构(103)包围所述多台阶沟槽结构(104);有源区(106),所述有源区(106)具有第二导电类型,所述有源区(106)设置于所述第一半导体层(102)内,且与所述结终端扩展结构(103)邻接。2.根据权利要求1所述的碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,其特征在于,所述第一半导体层(102)的材料为碳化硅轻掺杂N型半导体材料。3.根据权利要求1所述的碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,其特征在于,所述多台阶沟槽结构(104)的总宽度为10μm~500μm。4.根据权利要求3所述的碳化硅多台阶沟槽结终端扩展终端结构,其特征在于,所述多台...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋庆文,袁昊,汤晓燕,元磊,张艺蒙,张玉明,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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