【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件及制备方法。
技术介绍
1、与硅(silicon，简称：si)材料相比，碳化硅(silicon carbide，简称：sic)材料具有更大的禁带宽度、更高的热导率以及更大的饱和电子漂移速度等优势，非常适用于制备高温高频高功率器件。
2、随着功率半导体技术的发展，超结器件(super junction)已经在中高压功率半导体器件领域被广泛采用，与传统阻性耐压层相比，超级结结构将p柱引入耐压层。在关断状态下，p区负电荷补偿n区正电荷，二维场调制效应大大降低了器件表面的峰值电场，优化了器件内部的场分布，使得器件能够在一个更薄的耐压层下，同时保持击穿电压。超结打破了传统材料极限限制，可以在击穿电压和比导通电阻之间的获得一个更好的折衷关系。
3、但是超结器件主要存在两个问题，其一是工艺实现难度较大，其二是由超结结构决定的其体内具有较大结面积的寄生体二极管，这会造成寄生体二极管在反向恢复过程中峰值电流irrm(reverse recovery current)相比传统mosfet更大，软度因子更小，最终使得器件可靠性大大降低，而要解决这些问题，就要对超结mosfet的体二极管进行相关优化，以提高其可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术至少一个方面和优点将在下面的描述中部分地被阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开的主题来获取。
2、本专利技术提出了一种超结
3、根据本专利技术的第一个方面，超结半导体结构，包括：
4、衬底，具有第一表面和第二表面；
5、外延基层，形成于第一表面上；
6、外延多层结构，形成于外延基层的表面上；
7、外延顶层，形成于外延多层结构的表面上；
8、阱区，设置于外延顶层内；
9、所述外延多层结构包括若干组第一外延层和第二外延层，第一外延层形成于外延基层的顶部或第二外延层的顶部，第二外延层形成于第一外延层的顶部；
10、所述第一外延层内设置有第一掺杂柱区，所述第二外延层内设置有第二掺杂柱区，所述第一掺杂柱区的结深小于第一外延层的的厚度，所述第二掺杂柱区的结深小于或等于第二外延层的厚度；
11、第一掺杂柱区和第二掺杂柱区在衬底上的投影在阱区于衬底投影的边界内，且第一掺杂柱区和与第二掺杂柱区在衬底上的投影重合；
12、所述衬底、外延基层、第一外延层、第二外延层和外延顶层具有第一导电类型，所述第一掺杂柱区、第二掺杂柱区和阱区具有第二导电类型。
13、根据本专利技术的一个实施例，所述衬底和外延层为sic。根据本专利技术的一个实施例，所述第一掺杂柱区的下表面和位于其下部，且与其相邻的第二掺杂柱区的上表面的间隔为0.3-1.0μm，第一掺杂柱区和第二掺杂柱区的宽度范围为1.5-3μm，第一外延层或第二外延层厚度为0.3-1.0μm。
14、根据本专利技术的一个实施例，所述外延基层、外延多层结构和外延顶层的掺杂浓度为1e15cm-3-1e17cm-3，所述衬底的掺杂浓度为1e18cm-3-5e19cm-3；所述第一掺杂柱区和与第二掺杂柱区的掺杂浓度为1e15cm-3-3e17cm-3。
15、根据本专利技术的一个实施例，所述第一掺杂柱区在第一外延层内的结深小于第一外延层的厚度，所述第二掺杂柱区在第二外延层内的结深等于第二外延层的厚度。
16、根据本专利技术的一个实施例，在体二极管反向恢复时，将第一掺杂柱区和第二掺杂柱区分隔的第一外延层和第二外延层，形成柱区载流子抽取的势垒区。
17、根据本专利技术的一个实施例，所述第一掺杂柱区或第二掺杂柱区在衬底上的投影和阱区于衬底投影的比例为0.6-0.9:1，或所述第一掺杂柱区或第二掺杂柱区宽度和阱区宽度的比例为0.6-0.9:1。
18、根据本专利技术的第二个方面，超结半导体结构的制备方法，包括：
19、提供具有第一导电类型的衬底；
20、在衬底上外延第一导电类型的外延基层；
21、在外延基层的顶部交替的外延第一导电类型的第一外延层或第二外延层，并在形成每一外延第一外延层或第二外延层后，从顶部进行第一离子注入，以获得位于第二导电类型的第一掺杂柱区或第二掺杂柱区，且形成的第一掺杂柱区的结深小于第一外延层的厚度，第二搀杂柱区的结深小于或等于第二外延层的厚度；
22、在顶部的第二外延层的表面外延第一导电类型的外延顶层；
23、自外延顶层的顶部进行第二离子注入，得到第二导电类型的阱区；
24、自阱区的顶部进行第三离子注入，得到第一导电类型的源区；
25、自阱区的顶部进行第四离子注入，得到第二导电类型的源区，
26、形成包括栅氧化层和多晶硅的结构，并制作电极。
27、本专利技术的结构改进了超级结的反向恢复性能。
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1.一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述第一掺杂柱区的下表面和位于其下部，且与其相邻的第二掺杂柱区的上表面的间隔为0.3-1.0μm，第一掺杂柱区和第二掺杂柱区的宽度范围为1.5-3μm，第一外延层或第二外延层厚度为0.3-1.0μm。
3.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述外延基层、外延多层结构和外延顶层的掺杂浓度为1e15cm-3-1e17cm-3，所述衬底的掺杂浓度为1e18 cm-3-5e19 cm-3；所述第一掺杂柱区和与第二掺杂柱区的掺杂浓度为1e15 cm-3-3e17 cm-3。
4.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述第一掺杂柱区在第一外延层内的结深小于第一外延层的厚度，所述第二掺杂柱区在第二外延层内的结深等于第二外延层的厚度。
5.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，在体二极管反向恢复时，将第
6.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述第一掺杂柱区或第二掺杂柱区在衬底上的投影和阱区于衬底投影的比例为0.6-0.9:1，或所述第一掺杂柱区或第二掺杂柱区宽度和阱区宽度的比例为0.6-0.9:1。
7.一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述第一掺杂柱区的下表面和位于其下部，且与其相邻的第二掺杂柱区的上表面的间隔为0.3-1.0μm，第一掺杂柱区和第二掺杂柱区的宽度范围为1.5-3μm，第一外延层或第二外延层厚度为0.3-1.0μm。
3.如权利要求1所述的一种改善体二极管反向恢复性能的超级结器件，其特征在于，所述外延基层、外延多层结构和外延顶层的掺杂浓度为1e15cm-3-1e17cm-3，所述衬底的掺杂浓度为1e18 cm-3-5e19 cm-3；所述第一掺杂柱区和与第二掺杂柱区的掺杂浓度为1e15 cm-3-3e17 cm-3。
4.如权利要求1所述的...
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