一种提升SiC高压器件生产良率的多层外延结构制造技术

本发明专利技术涉及半导体器件技术领域，具体是一种提升SiC高压器件生产良率的多层外延结构。本发明专利技术制备了一种多层外延结构，包括第一导电类型衬底和外延层。外延层包括第一导电类型第一缓冲层、第一导电类型漂移耐压层、第一导电类型第二缓冲层和第一导电类型导通层。其中第一导电类型第一缓冲层和第一导电类型第二缓冲层为渐变掺杂，第一导电类型漂移耐压层和第一导电类型导通层为均匀掺杂。本发明专利技术通过将外延层调整为多层渐变和均匀耐压层的复合形式，既能够保障器件耐压能力，又能够有效提升器件制造良率，降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，具体是一种提升sic高压器件生产良率的多层外延结构。

技术介绍

1、sic材料作为第三代半导体材料，具有高临界击穿场强，高热导率、高电子饱和漂移率，优异的物理化学特性，在高温、高频、大功率等领域具有巨大潜力。高压器件结构中耐压性能主要由外延漂移层承担，因此外延层质量与器件耐压性能有着密切的关系。高压外延的技术发展则相对滞后，尽管多年来在优化外延工艺、籽晶和计量学方面做出了各种努力，高压器件外延所需厚膜仍存在着较多缺陷。外延层缺陷对jbs的致死率保持在较低水平，但相同的缺陷对mosfet产量影响很大，如bpd会造成二极管退化，堆垛层错、bpd、胡萝卜缺陷等会造成vb降低，胡萝卜缺陷会造成栅极漏电等，从而降低良率及产能。

2、现今最常用sic高压器件多为单层均匀掺杂外延结构，漂移层与衬底掺杂浓度相差4个数量级以上，巨大的浓度差异导致晶格失配，漂移层/衬底界面易产生缺陷，如三角形缺陷，其在后续的外延过程中继承并增殖。在如今火爆的sic平面栅mosfet制造技术中，各大厂商纷纷采用大面积注入或增加高浓度外延层来形成csl层来提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升SiC高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：包括第一导电类型衬底(1)和形成于第一导电类型衬底(1)上的外延层(2)；外延层(2)包括形成于第一导电类型衬底(1)上的第一导电类型第一缓冲层(2-1)、形成于第一导电类型第一缓冲层(2-1)上的第一导电类型漂移耐压层(2-2)、形成于第一导电类型漂移耐压层(2-2)上的第一导电类型第二缓冲层(2-3)、形成于第一导电类型第二缓冲层(2-3)上的第一导电类型导通层(2-4)。

2.根据权利要求1所述的一种提升SiC高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：所述第一导电类型衬底(1)的厚度为t0，t0为100-5...

【技术特征摘要】

1.一种提升sic高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：包括第一导电类型衬底(1)和形成于第一导电类型衬底(1)上的外延层(2)；外延层(2)包括形成于第一导电类型衬底(1)上的第一导电类型第一缓冲层(2-1)、形成于第一导电类型第一缓冲层(2-1)上的第一导电类型漂移耐压层(2-2)、形成于第一导电类型漂移耐压层(2-2)上的第一导电类型第二缓冲层(2-3)、形成于第一导电类型第二缓冲层(2-3)上的第一导电类型导通层(2-4)。

2.根据权利要求1所述的一种提升sic高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：所述第一导电类型衬底(1)的厚度为t0，t0为100-500μm，掺杂浓度为d0，d0为8×1018-5×1019cm-3；所述外延层(2)的厚度为t，t为10-85μm。

3.根据权利要求1所述的一种提升sic高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：所述第一导电类型第一缓冲层(2-1)的厚度为t1，t1＝15％t；所述第一导电类型漂移耐压层(2-2)的厚度为t2，t2＝80％t；所述第一导电类型第二缓冲层(2-3)的厚度为t3，0.5％t<t3<5％t；所述第一导电类型导通层(2-4)的厚度为t4。

4.根据权利要求3所述的一种提升sic高压器件生产良率的多层外延结构，其特征在于：所述第一导电类型第一缓冲层(2-1)为渐变掺杂，掺杂浓度按...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏华秋，焦伟，黄嘉丽，吕科锐，王旭，
申请(专利权)人：江苏东海半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：