【技术实现步骤摘要】
本申请涉及碳化硅功率器件，尤其涉及一种结终端扩展结构及其制备方法、功率器件。
技术介绍
1、特高压(≥10kv)碳化硅功率器件在智能电网以及高压直流传输系统中展现出极大的应用潜能。击穿电压是特高压器件的核心指标。由于结曲率效应的影响，高电场往往出现在功率器件主结的边缘，导致器件的实际击穿电压远低于理论值。
2、基于此，如何缓解器件的主结边缘的电场集中效应，且使电场尽可能均匀分布以提高器件的击穿电压，成为领域内亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提出一种结终端扩展结构及其制备方法、功率器件，旨在提高器件的击穿电压。
2、为达到上述目的，本申请的实施例提供了如下技术方案：
3、第一方面，本申请的实施例提供了一种结终端扩展结构，该结终端扩展结构包括碳化硅外延漂移层、主结及多个结终端扩展区，主结及多个结终端扩展区设置于碳化硅外延漂移层上，碳化硅外延漂移层包括远离多个结终端扩展区一侧的第一表面，在与第一表面平行的参考面上，多个结终端扩展区依次围绕在主结的外侧。结终端扩展区包括远离碳化硅外延漂移层一侧的第二表面，沿从内向外的方向，多个结终端扩展区的第二表面相较于第一表面的高度依次减小。每个结终端扩展区均包括一个浮空区及多个辅助环，在参考面上，多个辅助环依次围绕在浮空区的外侧。
4、本申请的上述实施例所提供的结终端扩展结构，在碳化硅外延漂移层上设置多个结终端扩展区，多个结终端扩展区形成多级台阶的形貌，且多个结终端扩展区均具有空间调制型结构，使
5、并且，上述结终端扩展结构在参考面上的面积较小，其具有较小的终端面积占比，有利于降低器件的尺寸和成本。
6、在一些实施例中，结终端扩展区还包括靠近碳化硅外延漂移层一侧的第三表面，多个结终端扩展区的第三表面齐平。浮空区和所述辅助环包括掺杂元素，浮空区和辅助环分别与碳化硅外延漂移层形成pn结。多个结终端扩展区内，浮空区和辅助环中掺杂元素的浓度深度分布相同、结深相同，且均小于主结中掺杂元素的浓度深度分布、结深。
7、在一些实施例中，至少有两个结终端扩展区内，浮空区的宽度相同。沿从内向外的方向，结终端扩展区依次包括浮空区、第1个辅助环～第n个辅助环，至少有两个结终端扩展区内，第i个辅助环的宽度相同，1≤i≤n，n≥5，i和n均为自然数。至少有两个结终端扩展区内，第j个辅助环与第j+1个辅助环的间距相同，1≤j≤n-1，j为自然数。
8、在一些实施例中，在参考面上，多个结终端扩展区等间距排布。
9、在一些实施例中，任意相邻的两个结终端扩展区的第二表面的高度差相等。
10、在一些实施例中，结终端扩展区内，浮空区的宽度小于或等于多个辅助环的宽度与间距的总和。
11、在一些实施例中，结终端扩展区包括至少五个辅助环，沿从内向外的方向，同一结终端扩展区的辅助环的宽度依次递减，相邻的两个辅助环的间距依次增大。
12、在一些实施例中，沿从内向外的方向，结终端扩展区依次包括浮空区、第1个辅助环～第n个辅助环，n≥5，且n为自然数。设第i个辅助环与第i-1个辅助环的间距为si，第1个辅助环与浮空区的间距为s1，辅助环的间距的增量为s，则si＝s1+(i-1)×s，其中，1＜i≤n，且i为自然数。设第i个辅助环的宽度为wi，第1个辅助环的宽度为w1，辅助环的宽度的增量为w，则wi＝w1-(i-1)×w。
13、第二方面，本申请的实施例提供了一种结终端扩展结构的制备方法，该制备方法包括：在碳化硅外延漂移层上形成主结。
14、将一次光刻工艺与一次离子注入工艺相结合，在碳化硅外延漂移层上同时形成n个结终端扩展区，其中，n≥3，且n为自然数，碳化硅外延漂移层包括远离多个结终端扩展区一侧的第一表面，在与第一表面平行的参考面上，n个结终端扩展区依次围绕在主结的外侧，结终端扩展区包括远离碳化硅外延漂移层一侧的第二表面，结终端扩展区包括浮空区及多个辅助环，在参考面上，多个辅助环依次围绕在浮空区的外侧。
15、结合n-1次光刻，对n个结终端扩展区的第二表面分别进行n-1次刻蚀，沿从内向外的方向，n个结终端扩展区的第二表面相较于第一表面的高度依次减小。
16、本申请的上述制备方法，先在碳化硅外延漂移层上形成主结，再结合一次光刻工艺与一次离子注入工艺，在碳化硅外延漂移层上同时形成多个结终端扩展区，多个结终端扩展区依次围绕在主结的外侧，且多个结终端扩展区中离子注入的深度和有效注入剂量大致是相同的。并且，每个结终端扩展区均包括一个浮空区及多个辅助环，多个辅助环依次围绕在浮空区的外侧，形成空间调制型的结终端扩展区。目前，为了尽量减少离子注入造成的晶格损伤、提高激活率，通常需要在500℃高温下采用单片操作的方式实施对碳化硅晶圆的离子注入，所以导致注入成本高昂。而本申请的多个结终端扩展区仅采用一次离子注入实现无疑可以明显降低制造成本。
17、然后，刻蚀多个结终端扩展区的上表面，沿从内向外的方向，多个结终端扩展区的上表面的高度依次减小形成台阶形貌，从而使多个结终端扩展区的有效注入剂量呈递减分布，采用该制备方法形成的阶梯刻蚀空间调制型结终端扩展结构降低了击穿电压对离子注入剂量的敏感性，有利于提高器件的击穿电压并拓宽离子注入的工艺窗口，从而提高器件的成品率、功率密度、重复性和一致性。
18、此外，通过上述制备方法得到的结终端扩展结构具有较小的终端面积占比，其制备成本较低。
19、第三方面，本申请的实施例提供了一种功率器件，该功率器件包括衬底、有源区以及上述任一实施例中的结终端扩展结构，有源区设置于衬底上，且有源区包括多个功率器件元胞结构。结终端扩展结构设置于衬底上，且位于所述有源区的外侧。
20、上述功率器件具有与上述一些实施例中提供的结终端扩展结构相同的结构和有益技术效果，在此不再赘述。
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1.一种结终端扩展结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，所述结终端扩展区还包括靠近所述碳化硅外延漂移层一侧的第三表面，所述多个结终端扩展区的第三表面齐平；
3.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，至少有两个所述结终端扩展区内，所述浮空区的宽度相同；
4.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，在所述参考面上，所述多个结终端扩展区等间距排布。
5.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，任意相邻的两个结终端扩展区的第二表面的高度差相等。
6.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，所述结终端扩展区内，所述浮空区的宽度小于或等于，所述多个辅助环的宽度与间距的总和。
7.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，所述结终端扩展区包括至少五个所述辅助环；
8.根据权利要求7所述的结终端扩展结构，其特征在于，沿从内向外的方向，所述结终端扩展区依次包括所述浮空区、第1个辅助环～第n个辅助环，n≥5，且n为自然数；
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10.一种功率器件，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种结终端扩展结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，所述结终端扩展区还包括靠近所述碳化硅外延漂移层一侧的第三表面，所述多个结终端扩展区的第三表面齐平；
3.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，至少有两个所述结终端扩展区内，所述浮空区的宽度相同；
4.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，在所述参考面上，所述多个结终端扩展区等间距排布。
5.根据权利要求1所述的结终端扩展结构，其特征在于，任意相邻的两个结终端扩展区的第二表面的高度差...
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