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一種電荷調(diào)制終端及其制備方法和含該終端的SiC高壓器件與流程

文檔序號:11955762閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端,其特征在于,包括:

A.實現(xiàn)主器件功能的SiC襯底及外延層結(jié)構(gòu);

B.位于器件邊緣,由內(nèi)向外水平依次排列的用于終端保護(hù)的第一結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)、第二結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)、第三結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)…、第N結(jié)終端擴(kuò)展區(qū);

C.位于第二結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)內(nèi)的第二電荷調(diào)制區(qū),位于第三結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)內(nèi)的第三電荷調(diào)制區(qū),…,和位于第N結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)的第N電荷調(diào)制區(qū);并且,第二區(qū)、第三區(qū)至第N區(qū)的等效電荷總量在橫向上隨著與主結(jié)距離的變大而逐漸變??;

D.位于結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)上方的鈍化層;

所述碳化硅高壓器件為以JTE為終端的SiC電力電子器件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端,其特征在于,3≤N≤7。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端,其特征在于,所述電荷調(diào)制區(qū)的摻雜濃度與所述N個結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)中任意一個的摻雜濃度相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端,其特征在于,所述碳化硅高壓器件為SiC高壓晶閘管、SiC高壓PiN二極管、SiC高壓JBS二極管、SiC高壓MPS二極管、SiC高壓BJT、SiC高壓MOSFET、SiC高壓JFET或SiC高壓IGBT。

5.一種如權(quán)利要求1-4中任一項所述的應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1,在碳化硅襯底上制作用于實現(xiàn)器件功能的主器件結(jié)構(gòu);

步驟2,在主器件邊緣通過刻蝕技術(shù)形成終端臺面;

步驟3,通過離子注入工藝形成所述N個結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)及分別位于第二、第三至第N結(jié)終端擴(kuò)展區(qū)內(nèi)的第二電荷調(diào)制區(qū)、第三電荷調(diào)制區(qū)、…、第N電荷調(diào)制區(qū);

步驟4,對終端臺面進(jìn)行鈍化。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于碳化硅高壓器件的電荷調(diào)制終端的制備方法,其特征在于,步驟3所述離子注入工藝采用多次離子注入工藝,其注入次數(shù)與區(qū)域數(shù)N具有如下關(guān)系,

<mrow> <mi>N</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msubsup> <mi>C</mi> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msubsup> </mrow>

采用n次離子注入時,所形成N個區(qū)域中的第N區(qū)、第N-1區(qū)、……、第N-n+1區(qū)等n個區(qū)域的摻雜分別由n次注入中的某一次注入單獨作用形成,第1區(qū)、第2區(qū)、……、第N-n區(qū)等N-n個區(qū)域的摻雜由n次注入中的兩次或多次疊加作用形成。

7.一種包含如權(quán)利要求1-3中任一項所述電荷調(diào)制終端的碳化硅高壓器件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述碳化硅高壓器件,其特征在于,所述碳化硅高壓器件為SiC高壓晶閘管、SiC高壓PiN二極管、SiC高壓JBS二極管、SiC高壓MPS二極管、SiC高壓BJT、SiC高壓MOSFET、SiC高壓JFET或SiC高壓IGBT。

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