[實用新型]終結端結構及應用其的JFET器件、溝槽MOS器件和溝槽二極管

有效

• 申請號: 202020811527.3
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN212625589U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳欣璐;黃興;陳然
• 申請（專利權）人: 派恩杰半導體（杭州）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/808;H01L29/78;H01L29/861
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

本實用新型公開了一種終結端結構及應用其的JFET器件、溝槽MOS器件和溝槽二極管，其中終結端結構包括：碳化硅襯底(001)，所述碳化硅襯底(001)具有第一導電類型；碳化硅襯底(001)上生長的碳化硅外延(002)，在碳化硅外延(002)上前半部分設置結終端延申區的刻蝕(005)和溝槽底部第二導電類型注入(006)，后半部分設置刻蝕的多個溝槽(003)，在所述溝槽(003)中注入的第二導電類型注入區(004)。

技術領域

本實用新型屬于半導體技術領域，具體涉及一種結端結構及應用其的JFET器件、溝槽MOS器件和溝槽二極管。

背景技術

隨著材料技術的發展與成熟，SiC材料的寬禁帶特性使其具有更高的溫度特性和耐壓特性，可以突破Si基器件的限制。由于SiC具有較高的臨界擊穿電場，器件的擊穿電壓很大程度上取決于結曲率引起的邊緣強電場，因此結終端技術在SiC功率器件中有著重要的作用。

針對以上特性，實有必要在SiC功率器件的制作中，設置有改進型結構的終結端結構。

實用新型內容

本實用新型用于提供一種終結端結構及應用其的JFET器件、溝槽MOS器件和溝槽二極管，解決傳統的平面結終端技術由于邊緣球面結構使得電場分布不均勻的問題，溝槽結構結合鈍化層填充能夠更好的分散電場。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：

本實用新型實施例的第一方面提供一種終結端結構，包括：

碳化硅襯底，所述碳化硅襯底具有第一導電類型；

碳化硅襯底上生長的碳化硅外延，在碳化硅外延上前半部分設置結終端延申區的刻蝕和溝槽底部第二導電類型注入，后半部分設置刻蝕的多個溝槽，在所述溝槽中注入的第二導電類型注入區。

優選地，所述溝槽的寬度均相等，溝槽的間距為等差數列，越到邊緣溝槽間的間距越寬。

優選地，溝槽中填充BPSG/SIN材料作為鈍化層，有源區金屬層部分覆蓋在鈍化層之上。

優選地，在所述溝槽間隔的頂部設置有第一導電類型注入區。

本實用新型實施例的第二方面提供了一種JFET器件，包括設置在一側的包括多個元胞結構的JFET器件有源區，以及設置在另一側的如上任一所述的終結端結構，所述JFET器件有源區包括與終結端結構共有的JFET器件第一導電類型碳化硅襯底，JFET器件碳化硅外延，JFET器件背面源極金屬，JFET器件第二導電類型基區，JFET器件第一導電類型源區和設置在JFET器件第二導電類型基區與JFET器件第一導電類型源區的JFET器件極間隔離介質。

本實用新型實施例的第三方面提供了一種溝槽MOS器件，包括設置在一側的包括多個元胞結構的溝槽MOS器件有源區，以及設置在另一側的如上任一所述的終結端結構，所述溝槽MOS器件有源區包括溝槽MOS器件第一導電類型襯底，溝槽MOS器件第一導電類型外延，溝槽MOS器件背面源極金屬，溝槽MOS器件第二導電類型基區和溝槽MOS器件第二導電類型體區，溝槽 MOS器件第一導電類型源區，溝槽MOS器件柵極氧化層，溝槽MOS器件柵極介質和溝槽MOS器件極間隔離介質。

本發明實施例的一種溝槽二極管，包括設置在一側的包括多個元胞結構的溝槽二極管有源區，以及設置在另一側的如上任一所述的終結端結構，溝槽二極管有源區包括溝槽二極管第一導電類型襯底，溝槽二極管第一導電類型外延，溝槽二極管背面金屬和溝槽二極管第二導電類型JBS注入。

采用本實用新型具有如下的有益效果：

(1)傳統的平面結終端技術由于邊緣球面結構使得電場分布不均勻，而溝槽結構結合鈍化層填充能夠更好的分散電場；