一种高压碳化硅功率器件终端结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及MOS半导体技术领域，且公开了一种高压碳化硅功率器件终端结构，包括由金属漏极、半导体外延层、源区金属源极、栅极金属以及结区金属源极构成，所述半导体外延层由衬底层、扩散层、有源区、主结以及多区结终端拓展结构组成，其中有源区包括有P阱层和N阱层，所述多区结终端拓展结构包括由JTE区域一和JTE区域二组成。本发明专利技术将JTE终端结构分段且引入P+保护环结构，从而降低大面积的JTE终端充放电效应形成的电流及其在器件局部引入的衍生影响，并在两个JTE之间引入P+保护环结构来调节第一个JTE末端的电场分布，提高终端结构的电压分布均匀性和在长期复杂工况下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mos半导体，尤其涉及一种高压碳化硅功率器件终端结构及其制备方法。

技术介绍

1、碳化硅(silicon carbide)高压功率器件较传统的硅器件具有更加优异的电热学性能，可以在更苛刻的环境下正常工作，因此在光伏发电、电动汽车和航天航空等领域有着广泛应用前景。为了满足电力电子系统高能效、高功率密度和小型轻量化的发展需求， sic功率器件正朝着高压、大功率、高频和低损耗的方向发展。

2、对于超高压sic功率器件，终端结构的设计是一大难点问题。考虑到实际芯片的曲率效应，超高压sic功率器件必须采用合适的终端结构和主结设计来改善主结附近的电场集中现象。目前普遍采用单一主结配上多区结终端扩展(jte)或场限环(flr)终端结构，前者由于分区数量有限，不同区域之间的浓度突变，容易引入新的电场尖峰，导致表面电场的效率远低于理想终端；后者场限环结终端结构需要的环个数多、终端长度很长、终端占有的面积增大，该结终端结构设计难度高，工艺精度要求高，制造成本很高。

3、而现有专利公开了一种高压碳化硅功率器件的结终端扩展结构及其制造方法（公本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高压碳化硅功率器件终端结构，包括由金属漏极（1）、半导体外延层、源区金属源极（8）、栅极金属（10）以及结区金属源极（12）构成，所述半导体外延层由衬底层（2）、扩散层（3）、有源区、主结以及多区结终端拓展结构组成，其中有源区包括有P阱层（4）和N阱层（5），其特征在于，所述多区结终端拓展结构包括由JTE区域一（14）和JTE区域二（15）组成；所述半导体外延层的内部且位于多区结终端拓展结构的右侧通过离子注入形成有重掺杂N体区（17）；

2.根据权利要求1所述的高压碳化硅功率器件终端结构，其特征在于：所述JTE区域一（14）与JTE区域二（15）之间互不相邻。

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【技术特征摘要】

1.一种高压碳化硅功率器件终端结构，包括由金属漏极（1）、半导体外延层、源区金属源极（8）、栅极金属（10）以及结区金属源极（12）构成，所述半导体外延层由衬底层（2）、扩散层（3）、有源区、主结以及多区结终端拓展结构组成，其中有源区包括有p阱层（4）和n阱层（5），其特征在于，所述多区结终端拓展结构包括由jte区域一（14）和jte区域二（15）组成；所述半导体外延层的内部且位于多区结终端拓展结构的右侧通过离子注入形成有重掺杂n体区（17）；

2.根据权利要求1所述的高压碳化硅功率器件终端结构，其特征在于：所述jte区域一（14）与jte区域二（15）之间互不相邻。

3.根据权利要求2所述的高压碳化硅功率器件终端结构，其特征在于：所述jte区域一（14）与jte区域二（15）之间通过离子注入形成有jte区隔离环一（23），所述jte区隔离环一（23）与高阻场板（16）接触。

4.根据权利要求2所述的高压碳化硅功率器件终端结构，其特征在于：所述jte区域一（14）和jte区域二（15）内部均通过重掺杂硼离子形成有若干个内保护环（2401），所述内保护环（2401）与高阻场板（16）接触。

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【专利技术属性】
技术研发人员：许一力，
申请(专利权)人：杭州谱析光晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：