一种新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可应用于SiC大尺寸高压器件终端结构的新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构及其制备方法，此类高压器件包括SiC GTO、SiC PiN以及其他使用小角度倾斜台面终端结构的SiC器件；本发明专利技术的刻蚀技术使用AZ4620厚光刻胶作为掩膜方式及实现了大面积的光刻胶均匀回流，依据光刻胶回流条件的不同，刻蚀出的SiC小角度倾斜台面底角可以在0°~20°之间。根据不同类型器件对倾斜台面刻蚀深度的不同可使用该刻蚀技术制成单一倾斜台面刻蚀终端结构或多次使用形成多级的倾斜台面刻蚀终端结构。本发明专利技术相较于其他的多台面终端刻蚀方案工艺得到了显著简化且由于该方案是理想的斜坡其对器件边缘场强聚集的抑制效果理论上也要优于其他近似方案。

【技术实现步骤摘要】
一种新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构及其制备方法
本专利技术涉及一种可应用于碳化硅大尺寸高压器件的新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构及其制备方法，属于半导体电力电子器件

技术介绍
以碳化硅（SiC）材料为代表的宽禁带半导体材料是近年来在国内外都广受重视和被重点发展的新型第三代半导体材料，具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、临界击穿场强大、抗辐照及高工作温度等特点，目前SiC材料的外延生长技术在宽禁带半导体材料中是相对发展较为成熟的，其非常适合用来制备各类性能优良的功率电子器件。作为宽禁带半导体的SiC材料与传统的硅材料相比，由于SiC的击穿场强是Si的几乎十倍，这意味着制备相同电压等级的功率器件，采用SiC材料的器件其承受电压的漂移层厚度将远小于Si基器件，这一方面可以大幅缩减器件的重量体积，另一方面也将显著改善器件的正向导通电阻，从而显著降低器件的功率损耗。除去体积与功耗的改进以外，SiC材料制备的器件能在更高的温度下工作并且热导率也更高，这将显著降低器件对散热系统的要求，从而进一步降低系统整体的体积与重量。除此之外，SiC材料的抗辐照能力也比Si材料更强，其严酷环境适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构，其特征在于：所述倾斜台面为上小下大的锥状台面结构，台面结构的面积大于1mm

【技术特征摘要】
1.一种新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构，其特征在于：所述倾斜台面为上小下大的锥状台面结构，台面结构的面积大于1mm2；所述倾斜台面的斜面与水平面之间的夹角小于20°。2.如权利要求1所述的新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构，其特征在于：所述小角度倾斜台面刻蚀结构应用于SiCGTO器件的刻蚀终端结构设计中，具体结构采用由上至下的P+/N/P-/P/N+外延结构，其中依次为：P+接触层、Nbase层、P-漂移层、P缓冲层、N+场截止层，衬底为N+的4H-SiC本征衬底；所述P+接触层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1018-1×1020cm-3之间；所述Nbase层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1016-2×1018cm-3之间；所述P-漂移层的厚度介于5-200μm之间，平均掺杂浓度介于5×1013-5×1015cm-3之间；所述P缓冲层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1016-2×1018cm-3之间；所述N+场截止层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1018-1×1020cm-3之间。3.如权利要求1所述的新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构，其特征在于：所述小角度倾斜台面刻蚀结构应用于SiCPiN器件的刻蚀终端结构设计中，具体结构采用由上至下的P+/i/N+外延结构，其中依次为：P+接触层、本征i漂移层、N+场截止层，衬底为N+的4H-SiC本征衬底；所述P+接触层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1018-1×1020cm-3之间；所述本征i漂移层的厚度介于5-200μm之间，平均掺杂浓度介于5×1013-5×1015cm-3之间；所述N+场截止层的厚度介于0.2-5μm之间，平均掺杂浓度介于2×1018-1×1020cm-3之间。4.如权利要求1所述的新型碳化硅小角度倾斜台面终端结构，其特征在于：所述小角度倾斜台面刻蚀结构应用于SiCPiN器件的刻蚀终端结构设计中，具体结构采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良辉，李俊焘，徐星亮，李志强，周坤，张林，代刚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51