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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体涉及一种宽禁带半导体终端结构及其制作方法。
技术介绍
1、宽禁带半导体终端结构在实际工艺制作和应用中,尤其是高压功率器件,终端结构存在对场限环和/或jte的浓度和界面电荷敏感、击穿电压较低以及耐压能力差等问题,影响功率器件的可靠性和稳定性。因此,设计一种更可靠高效的功率器件终端结构,成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
1、基于上述表述,本专利技术提供了一种宽禁带半导体终端结构,可在元胞结构刻蚀栅极沟槽的同时制作终端沟槽,使得在相同的注入条件下,至少场限环区域的注入更深,从而起到更好的调制终端区域电场的效果,提高器件的击穿特性。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种宽禁带半导体终端结构,包括依次层叠设置的外延层一、掩埋层和外延层二,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀形成终端沟槽,所述外延层二内具有主结区,若干个场限环依次环绕在主结区的外周且至少所述场限环沿平行第一方向的正投影位于终端沟槽内,所述场限环在第一方向上沿沟槽下边延伸至掩埋层或外延层一中;所述主结区为下述(1)~(2)所示的任一种结构:
3、(1)主结区沿第一方向延伸至外延层二或掩埋层或外延层一中;
4、(2)主结区包括位于外延层二中的第一部分以及位于掩埋层中和/或外延层一中的第二部分,且第一部分和第二部分不连接;
5、所述第一方向为外延层二指向外延层一的方向。
6、本专利技术在三明治夹层外延的设计基础上,
7、作为一种优选的实施方式,所述终端沟槽中制作有介质层。
8、作为一种优选的实施方式,该终端结构还包括衬底,所述外延层一制作在衬底上,所述衬底背离外延层一的一侧制作有漏电极,所述主结区背离掩埋层的一侧制作有源电极。
9、作为一种优选的实施方式,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀至掩埋层形成终端沟槽时,所述终端结构还包括制作在场限环外周的电流终止通道,所述电流终止通道贯穿掩埋层设置。
10、作为一种优选的实施方式,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀至外延层二中形成终端沟槽时,所述终端结构还包括设置在场限环外周的电流终止通道和掩蔽层,所述电流终止通道贯穿掩埋层设置,所述掩蔽层制作在外延层二中且所述掩蔽层和电流终止通道在第一方向上的投影部分或全部重叠形成掩蔽结构。
11、作为一种优选的实施方式,所述终端沟槽呈单级或多级台阶结构。
12、本专利技术还提供了上述宽禁带半导体终端结构的制作方法,包括以下步骤:
13、制作依次层叠设置的外延层一、掩埋层和外延层二,在所述外延层二远离元胞结构的一端向下刻蚀形成终端沟槽;
14、通过离子注入形成主结区和场限环,再在终端沟槽中沉积介质层,并制作源漏电极。
15、作为一种优选的实施方式,当终端沟槽刻蚀至掩埋层时,还包括通过离子注入在掩埋层中制作电流终止通道的步骤。
16、作为一种优选的实施方式,当终端沟槽刻蚀至外延层二中终止时,还包括通过离子注入在掩埋层中制作电流终止通道,在外延层二中制作掩蔽层形成深掩蔽结构的步骤。
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1.一种宽禁带半导体终端结构,其特征在于,包括依次层叠设置的外延层一、掩埋层和外延层二,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀形成终端沟槽,所述外延层二内具有主结区,若干个场限环依次环绕在主结区的外周且至少所述场限环沿平行第一方向的正投影位于终端沟槽内,所述场限环在第一方向上沿沟槽下边延伸至掩埋层或外延层一中;所述主结区为下述(1)~(2)所示的任一种结构:
2.根据权利要求1所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端沟槽中制作有介质层。
3.根据权利要求2所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,还包括衬底,所述外延层一制作在衬底上,所述衬底背离外延层一的一侧制作有漏电极,所述主结区背离掩埋层的一侧制作有源电极。
4.根据权利要求1~3任一项所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀至掩埋层形成终端沟槽时,所述终端结构还包括制作在场限环外周的电流终止通道,所述电流终止通道贯穿掩埋层设置。
5.根据权利要求1~3任一项所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀至外
6.根据权利要求1所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端沟槽呈单级或多级台阶结构。
7.权利要求1~6任一项所述的宽禁带半导体终端结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的宽禁带半导体终端结构的制作方法,其特征在于,当终端沟槽刻蚀至掩埋层时,还包括通过离子注入在掩埋层中制作电流终止通道的步骤。
9.根据权利要求7所述的宽禁带半导体终端结构的制作方法,其特征在于,当终端沟槽刻蚀至外延层二中终止时,还包括通过离子注入在掩埋层中制作电流终止通道,在外延层二中制作掩蔽层形成深掩蔽结构的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种宽禁带半导体终端结构,其特征在于,包括依次层叠设置的外延层一、掩埋层和外延层二,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀形成终端沟槽,所述外延层二内具有主结区,若干个场限环依次环绕在主结区的外周且至少所述场限环沿平行第一方向的正投影位于终端沟槽内,所述场限环在第一方向上沿沟槽下边延伸至掩埋层或外延层一中;所述主结区为下述(1)~(2)所示的任一种结构:
2.根据权利要求1所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端沟槽中制作有介质层。
3.根据权利要求2所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,还包括衬底,所述外延层一制作在衬底上,所述衬底背离外延层一的一侧制作有漏电极,所述主结区背离掩埋层的一侧制作有源电极。
4.根据权利要求1~3任一项所述的宽禁带半导体终端结构,其特征在于,所述终端结构的外周从外延层二向下刻蚀至掩埋层形成终端沟槽时,所述终端结构还包括制作在场限环外周的电流终止通道,所述电流终止通道贯穿掩埋层设置。
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【专利技术属性】
技术研发人员:成志杰,袁俊,郭飞,王宽,陈伟,吴阳阳,
申请(专利权)人:湖北九峰山实验室,
类型:发明
国别省市:
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