[發明專利]具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構及其制備方法在審
| 申請號： | 201611224502.8 | 申請日： | 2016-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN106653827A | 公開（公告）日： | 2017-05-10 |
| 發明（設計）人： | 宋慶文;孫騰飛;元磊;湯曉燕;張藝蒙;張玉明 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | H01L29/06 | 分類號： | H01L29/06;H01L29/12 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223 | 代理人： | 潘宏偉 |
| 地址： | 710071 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 具有 可變 角度 溝槽 終端 擴展 結構 及其 制備 方法 | ||
1.一種適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，包括：
碳化硅襯底層(101)；
形成于所述碳化硅襯底層(101)上第一半導體層(102)，所述第一半導體層(102)具有第一導電類型；
設置于所述第一半導體層(102)表面的溝槽結構，所述溝槽結構的溝槽側壁(104)與溝槽底部(105)之間的夾角為90°～145°；
覆蓋于所述溝槽結構上方的鈍化層(106)；
結終端擴展結構(103)，所述結終端擴展結構(103)具有第二導電類型，所述結終端擴展結構(103)設于所述第一半導體層(102)內，位于所述溝槽結構的溝槽側壁(104)下方與溝槽底部(105)下方，且所述結終端擴展結構(103)鄰靠溝槽側壁(104)和溝槽底部(105)、并包圍所述溝槽結構；
有源區(107)，所述有源區(107)具有第二導電類型，所述有源區(107)設置于所述第一半導體層(102)內，且與所述結終端擴展結構(103)鄰接。
2.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述第一半導體層(102)的材料為碳化硅輕摻雜N型半導體材料。
3.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述溝槽結構的深度大于0μm小于等于2μm，寬度為10μm～500μm。
4.根據權利要求3所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述溝槽結構的深度大于等于0.5μm、小于等于1μm，寬度為100μm～200μm。
5.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述結終端擴展結構(103)的深度大于0μm小于等于1μm。
6.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述有源區(107)的深度為大于0μm，小于等于1μm。
7.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構，其特征在于，所述碳化硅襯底層(101)的厚度為400μm。
8.根據權利要求1所述的適用于碳化硅功率器件的具有可變角度溝槽結終端擴展終端結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1：在碳化硅襯底層(101)上通過外延生長形成具有第一導電類型的第一半導體層(102)；
S2：在第一半導體層(102)表面形成掩模層并光刻開孔，通過等離子體刻蝕控制溝槽側壁與底部角度，形成包括溝槽底部(105)和溝槽側壁(104)的溝槽結構；
S3：清洗掩模層，在第一半導體層(102)表面形成新的掩模層，通過在溝槽處進行離子注入形成具有第二導電類型的結終端擴展結構(103)，在溝槽一側進行離子注入形成有源區(107)；
S4：在溝槽表面進行碳膜保護，通過高溫退火對注入離子進行激活；
S5：去除碳膜，在溝槽上方形成絕緣鈍化層(106)。
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