【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种高压碳化硅器件及制备方法。
技术介绍
1、碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表，具有禁带宽、临界击穿场强高、热导率高等特点。这些材料特性使得碳化硅特别适合高压，高温，高频的应用领域，其中最有前景的领域就是新能源汽车，使得整个新能源汽车的逆变系统体积减小，效率提高，散热更快，功耗更低。
2、碳化硅作为宽禁带半导体，击穿场强达到3mv/cm，为硅材料的10倍，特别适合高压器件，所以碳化硅材料一般都用在高压平台，例如650v,1200v,1700v等，其中650v器件的雪崩电压要达到800v以上，1200v器件的雪崩电压要达到1500v以上,1700v器件的雪崩电压要达到2000v以上，此外，市场上还存在2000v以上的器件，如此高的电压值，给芯片测试带来了一定的困难。
3、晶圆厂芯片测试也称为晶圆cp（chip probe）测试，是对碳化硅晶圆上的每个芯片进行检测，cp测试通过探针台和测试机配合使用，测试过程主要为：探针台将晶圆逐片传送至测试位置，探卡与芯片上的正面电极直接接触，探针台与芯片的背面电极接触，形成完整回路进行测试，不合格的芯片在测试过程中被记录标定。当高压碳化硅二极管进行高压测试时，其反向电压将达到1200v以上时，由于芯片边缘与背面电极等势，引起空气被击穿，形成电离现象，进而发生打火（arcing）现象，损坏晶圆和测试设备。
4、针对这一问题，行业内的传统测试方法是通过探卡在芯片表面吹n2降低芯片表面气压，从而提高空气击穿电压来避免打火现象，
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供了一种降低芯片测试时的空气电场强度，从而避免打火现象的一种高压碳化硅器件及制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种高压碳化硅器件的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤s100，在碳化硅衬底上生长碳化硅外延层；
5、步骤s200，在碳化硅外延层上通过光刻刻蚀工艺，在碳化硅外延层边缘形成沟槽；
6、步骤s300，通过干法刻蚀工艺制作出p型离子注入区域，通过铝离子注入和高温激活退火形成p型掺杂区一、p型掺杂区二和p型掺杂区三；
7、步骤s400，在终端处的p型掺杂区二和p型掺杂区三上沉积场氧；
8、步骤s500，在p型掺杂区一和p型掺杂区二上溅射金属，退火后形成肖特基接触电极；
9、步骤s600，在肖特基接触电极上沉积正面加厚金属作为阳极引出；
10、步骤s700，在器件终端位置制作钝化层，
11、步骤s800，在碳化硅衬底的背面制作背面欧姆接触电极，并在所述欧姆接触电极上沉积加厚金属形成阴极，完成器件制作。
12、具体的，所述钝化层从正面加厚金属的顶面向端部延伸。
13、具体的，所述钝化层包括从下而上依次设置的无机钝化层（10）和有机钝化层（11）。
14、具体的，所述正面加厚金属（9）的厚度为2um~6um。
15、具体的，步骤s200中所述沟槽（3）的深度为0.5um至2um。
16、具体的，步骤s200中所述沟槽（3）的宽度为5um至30um。
17、具体的，步骤s300中p型离子注入为铝离子高温注入，注入温度为450℃-550℃，注入能量为20kv-500kv。
18、一种高压碳化硅器件，从下而上依次包括背面加厚金属、背面欧姆接触金属、碳化硅衬底和碳化硅外延层；
19、所述碳化硅外延层上设有从顶面向下延伸的p型掺杂区二和若干p型掺杂区一；
20、所述碳化硅外延层的边缘设有沟槽；所述沟槽的顶面设有向下延伸的p型掺杂区三；
21、所述沟槽的顶面设有延伸至p型掺杂区二的场氧；
22、所述碳化硅外延层上设有依次经过p型掺杂区一和p型掺杂区二并爬升至场氧顶面的肖特基接触电极；
23、所述肖特基接触电极的顶面设有正面加厚金属；
24、所述场氧的顶面设有爬升至正面加厚金属顶面的钝化层。
25、具体的，所述p型掺杂区三的截面呈矩形，且位于芯片边缘刻蚀沟槽的下方。
26、本专利技术中沟槽刻蚀区可以和对准标记图形同一层光刻板制作，不增加工艺复杂度和制造成本。芯片边缘刻蚀沟槽使得p区注入结深增加，在器件反向加压测试时时，使得背面电极的等势面不再划片道表面，由于刻蚀形成的深pn结在反向耗尽时，其电场梯度几乎全部转移到耗尽区内，划片道表面电势将被极大限度的拉低，两者之间的电势差根本不足以激发空气电离，从未避免上述打火现象的发生。并且，刻蚀后形成的pn结深更深，电场梯度转移到更深的外延层内，终端至划片道可以设计的更小，从而提高晶圆利用率，降低成本。
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1.一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于， 所述钝化层从正面加厚金属（9）的顶面向端部延伸。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，所述钝化层包括从下而上依次设置的无机钝化层（10）和有机钝化层（11）。
4.根据权利要求1或2所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，所述正面加厚金属（9）的厚度为2um~6um。
5.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，步骤S200中所述沟槽（3）的深度为0.5um至2um。
6.根据权利要求1或5所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，步骤S200中所述沟槽（3）的宽度为5um至30um。
7.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，步骤S300中P型离子注入为铝离子高温注入，注入温度为450℃-550℃，注入能量为20KV-500KV。
8.一种高压碳化硅器件，通过权利要求1-7任
9.根据权利要求8所述的一种高压碳化硅器件，其特征在于，所述P型掺杂区三（6）的截面呈矩形，且位于芯片边缘刻蚀沟槽（3）的下方。
...【技术特征摘要】
1.一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于， 所述钝化层从正面加厚金属（9）的顶面向端部延伸。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，所述钝化层包括从下而上依次设置的无机钝化层（10）和有机钝化层（11）。
4.根据权利要求1或2所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，所述正面加厚金属（9）的厚度为2um~6um。
5.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅器件的制备方法，其特征在于，步骤s200中所述沟槽（3）的深度为0.5um至2um。
6.根据权利要求1或...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀，杨程，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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