功率器件制造技术

一种功率器件，涉及半导体器件技术领域。该功率器件包括：宽带隙衬底；设置于宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于宽带隙漂移层中的终端区和有源区，有源区位于终端区之间；设置于有源区上的金属电极层，金属电极层与有源区之间为肖特基接触；金属电极层具有背离宽带隙漂移层的顶面和面向终端区的第一侧壁；设置于金属电极层的第一侧壁上的第一材料层；以及，覆盖第一材料层的钝化层，第一材料层将金属电极层与钝化层完全隔开。该功率器件能够提高器件可靠性。件可靠性。件可靠性。

【技术实现步骤摘要】
功率器件
[0001]本申请为申请号CN202110725060.X、申请日2021年06月29日、专利技术名称“功率器件及其制备方法”的分案申请。


[0002]本公开涉及半导体器件
，具体而言，涉及一种功率器件。

技术介绍

[0003]半导体功率器件作为电力电子电路中的核心器件用来实现电能的高效传输、转换及其过程中的有效精确控制，实现对电能的优质、高效的利用。正是由于功率半导体器件的研究和发展，才使得电力电子技术朝小型化、大容量、高频化、高效节能、高可靠性和低成本的方向发展。
[0004]传统的半导体功率器件为防止外界水汽与可动离子(诸如，钠)对器件内部结构造成影响，通常会在功率器件的终端区域覆盖一直延伸至正面电极表面的钝化层。然而，这种功率器件在进行TCT(Temperature Cycle Test，温度循环测试)测试时，由于封装器件内的塑封体、正面电极和钝化层的热膨胀系数不同，因此它们之间会因相互挤压而产生应力，进而使得正面电极表面与钝化层会发生开裂，如此，便会使得空气中的水汽与可动离子沿着裂缝进入器件内部，进而造成器件性能退化，甚至导致器件失效。

技术实现思路

[0005]为提高器件的可靠性，本开提供一种功率器件及功率。该功率器件包括：宽带隙衬底；设置于宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于宽带隙漂移层中的终端区和有源区，有源区位于终端区之间；设置于有源区上的金属电极层，金属电极层与有源区之间为肖特基接触；金属电极层具有背离宽带隙漂移层的顶面和面向终端区的第一侧壁；设置于金属电极层的第一侧壁上的第一材料层；以及，覆盖第一材料层的钝化层，第一材料层将金属电极层与钝化层完全隔开。
[0006]采用本公开的功率器件，在经过TCT测试后，器件的可靠性得到提高。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0008]图1为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之一；
[0009]图2为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之二；
[0010]图3为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之三；
[0011]图4为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之四；
[0012]图5为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之五；
[0013]图6为本公开一些实施例提供的功率器件的结构示意图之六。
[0014]图标：10
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宽带隙衬底；20
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宽带隙漂移层；21
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有源区；22
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终端区；31
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肖特基接触金属；311
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子金属层；32
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金属电极层；321
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顶面；322
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第一侧壁；33
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金属电极接触区域；41
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第一材料层；411
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第一端面；412
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顶端；413
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第二端面；50A
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钝化层；70
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保护层；80
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欧姆金属层；90
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背面电极层。
具体实施方式
[0015]下文陈述的实施方式表示使得本领域技术人员能够实践所述实施方式所必需的信息，并且示出了实践所述实施方式的最佳模式。在参照附图阅读以下描述之后，本领域技术人员将了解本公开的概念，并且将认识到本文中未具体提出的这些概念的应用。应理解，这些概念和应用属于本公开和随附权利要求的范围内。
[0016]应当理解，虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区域分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可称为第二元件，并且类似地，第二元件可称为第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
[0017]应当理解，当一个元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，其可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，不存在介于中间的元件。同样，应当理解，当元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件之上”或“在另一个元件之上延伸”时，其可以直接在另一个元件之上或直接在另一个元件之上延伸，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件之上”或“直接在另一个元件之上延伸”时，不存在介于中间的元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一个元件时，其可以直接连接或耦接到另一个元件，或者可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一个元件时，不存在介于中间的元件。
[0018]诸如“在
…
下方”或“在
…
上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”的相关术语在本文中可用来描述一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系，如图中所示出。应当理解，这些术语和上文所论述的那些术语意图涵盖装置的除图中所描绘的取向之外的不同取向。
[0019]本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而且并不意图限制本公开。如本文所使用，除非上下文明确地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”意图同样包括复数形式。还应当理解，当在本文中使用时，术语“包括”指明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或者增添一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或上述各项的组。
[0020]除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解，本文所使用的术语应解释为含义与它们在本说明书和相关领域的情况下的含义一致，而不能以理想化或者过度正式的意义进行解释，除非本文中已明确这样定义。
[0021]本公开提供一种功率器件，该功率器件包括：宽带隙衬底10；设置于宽带隙衬底10上的宽带隙漂移层20；设置于宽带隙漂移层20中的终端区22和有源区21，有源区21位于终端区22之内；设置于有源区21上的金属电极层32，金属电极层32与有源区21之间为肖特基接触，金属电极层32具有背离宽带隙漂移层20的顶面321和面向终端区22的第一侧壁322；设置于金属电极层32的第一侧壁322上的第一材料层41；以及，覆盖第一材料层41的钝化层50A，第一材料层41将钝化层50A与金属电极层32完全隔开。
[0022]本公开将钝化层50A通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件，其特征在于，包括：宽带隙衬底；设置于所述宽带隙衬底上的宽带隙漂移层；设置于所述宽带隙漂移层中的终端区和有源区，所述有源区位于所述终端区之间；设置于所述有源区上的金属电极层，所述金属电极层与所述有源区之间为肖特基接触；所述金属电极层具有背离所述宽带隙漂移层的顶面和面向所述终端区的第一侧壁；设置于所述金属电极层的第一侧壁上的第一材料层；以及，覆盖所述第一材料层的钝化层，所述第一材料层将所述金属电极层与所述钝化层完全隔开。2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一材料层的材料的膨胀系数为a，所述金属电极层的材料的膨胀系数为b，所述钝化层的材料的膨胀系数为c，其中，a>b>c。3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述钝化层延伸至所述终端区上，且与所述终端区贴合设置。4.根据权利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述第一材料层被配置为从所述顶面的边缘向所述第一侧壁延伸并覆盖所述第一侧壁，所述钝化层被配置为从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶永洪，蔡文必，徐少东，
申请(专利权)人：厦门市三安集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：