一种碳化硅半导体元件制造技术

一种碳化硅半导体元件，包括，碳化硅基板生长于该碳化硅基板上的外延层基板；设于碳化硅基板上的半导体晶体管；设于所述碳化硅基板上的布线层；设于碳化硅基板底面的势垒金属区，以及由所述布线层和势垒金属区所形成的温度检测元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳化硅半导体元件,尤其涉及一种耐高温测温半导体元器件。
技术介绍
碳化硅半导体（这里指4H-SiC）是新一代宽禁带半导体，它具有热导率高(比硅高3倍)、与GaN晶格失配小(4%)等优势，非常适合用作新一代发光二极管（LED）衬底材料、大功率电力电子材料。采用碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小，且在大功率LED方面具有非常大的优势。此外，碳化硅除了用作LED衬底，它还可以制造高耐压、大功率电力电子器件如肖特基二极管（SBD/JBS）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、晶闸管（GTO）、金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）等，用于智能电网、太阳能并网、电动汽车等行业。与传统硅基功率电力电子器件相比，碳化硅基功率器件可以大大降低能耗，节约电力。
技术实现思路
本专利技术提供一种碳化硅半导体元件，其具有在较高温度下进行工作的特性。本专利技术的技术方案如下：一种碳化硅半导体元件，包括，碳化硅基板，以及生长于该碳化硅基板上的外延层基板；以及设于碳化硅基板上的半导体晶体管；设于所述碳化硅基板上的布线层；设于基板底面的势垒金属区，以及由所述布线层和势垒金属区所形成的温度检测元件。优选地，所述温度检测元件为测温电阻体，所述测温电阻体连接于温度感测焊盘。优选地，所述外延层基板上表面具备p 阱区域和终端p阱区域； 在所述p 阱区域具备n 型的源极区域，在所述终端p阱区域具备扩展区域。优选地，所述外延层基板上表面具备栅极氧化膜和场氧化膜；所述栅极氧化膜具备栅极电极，所述场氧化膜具备栅极布线；在所述栅极电极和栅极布线上设有层间绝缘膜；在所述层间绝缘膜上设有源极电极和栅极焊盘。优先地，在所述源极电极和栅极焊盘底面设置有势垒金属。优先地，在碳化硅基板的底面设有漏极电极。优选地，所述源极电极通过层间绝缘膜的接触孔而与源极区在p 阱区域以及终端p 阱区域与源极电极的连接部分为接触区域；所述源极电极与源极区域以及接触区域之间通过硅化物连接 。优选地，所述栅极焊盘通过形成于层间绝缘膜的接触孔而与栅极布线连接。有益效果：由于温度检测元件的测温电阻体的电阻值依据温度变化而发生变化，通过欧姆法对测温电阻体的电阻值进行测定，由此，能够检测碳化硅半导体元件的温度，而使用的势垒金属所形成的测温电阻体能够在较高温度下进行工作。附图说明图1是本专利技术一种碳化硅半导体元件结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本实施例的一种碳化硅半导体元件，包括，碳化硅基板1，以及生长于该碳化硅基板上的外延层基板2；以及设于碳化硅基板上的半导体晶体管；设于所述碳化硅基板上的布线层；设于基板底面的势垒金属区5，以及由所述布线层和势垒金属区所形成的温度检测元件。在本实施例中，所述温度检测元件为测温电阻体45，所述测温电阻体45连接温度感测焊盘44。在本实施例中，所述外延层基板2上表面具备p 阱区域3和终端p阱区域4； 在所述p 阱区域3具备n 型的源极区域31，在所述终端p阱区域4具备扩展区域41。在本实施例中，所述外延层基板2上表面具备栅极氧化膜36和场氧化膜42；所述栅极氧化膜36具备栅极电极33，所述场氧化膜42具备栅极布线47；在所述栅极电极33和栅极布线47上设有层间绝缘膜43；在所述层间绝缘膜43上设有源极电极35和栅极焊盘46。在本实施例中，在所述源极电极35和栅极焊盘46底面设置有势垒金属5。在本实施例中，在碳化硅基板1的底面设有漏极电极11。在本实施例中，所述源极电极35通过层间绝缘膜43的接触孔而与源极区31在p 阱区域以及终端p 阱区域4与源极电极35的连接部分为接触区域32；所述源极电极35与源极区域31以及接触区域32之间通过硅化物37连接 。在本实施例中，所述栅极焊盘46通过形成于层间绝缘膜的接触孔而与栅极布线47连接。以上描述是结合具体实施方式和附图对本专利技术所做的进一步说明。但是，本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方法来实施，本领域技术人员可以在不违背本
技术实现思路
的情况下根据实际使用情况进行推广、演绎，因此，上述具体实施例的内容不应限制本专利技术确定的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅半导体元件，包括，碳化硅基板，生长于该碳化硅基板上的外延层基板；设于碳化硅基板上的半导体晶体管；设于所述碳化硅基板上的布线层；设于碳化硅基板底面的势垒金属区，以及由所述布线层和势垒金属区所形成的温度检测元件。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅半导体元件，包括，碳化硅基板，生长于该碳化硅基板上的外延层基板；设于碳化硅基板上的半导体晶体管；设于所述碳化硅基板上的布线层；设于碳化硅基板底面的势垒金属区，以及由所述布线层和势垒金属区所形成的温度检测元件。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体元件，其特征在于，所述温度检测元件为测温电阻体，所述测温电阻体连接于温度感测焊盘。3.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体元件，其特征在于，所述外延层基板上表面具备p 阱区域和终端p阱区域； 在所述p 阱区域具备n 型的源极区域，在所述终端p阱区域具备扩展区域。4.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体元件，其特征在于，所述外延层基板上表面具备栅极氧化膜和场氧化膜；所述栅极氧化膜具备栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文浩，王华，黄映仪，张剑平，
申请(专利权)人：佛山市南海区联合广东新光源产业创新中心，
类型：发明
国别省市：广东;44