【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件及制备方法。
技术介绍
1、一直以来压控型开关器件以si基器件为主，在低中压领域si mosfet器件由于优异的开关性能备受欢迎，而在中高压领域，由于si mosfet难以实现高电压和低导通损耗的性能折中，因此si igbt器件更具优势，但是明显缺点就是开关性能差，开关频率基本都是在60khz以下。但是随着社会的不断发展，新能源汽车、清结能源以及工业电源等都在朝着高压大功率方向发展，对系统的效率要求也在不断提高，而simosfet和si igbt器件因为自身材料的物理性能极限，已很难再实现更高效率。因此以sic mosfet为代表的第三代宽禁带半导体功率器件就受到了青睐，其物理性能非常具有优势，且同时具备着simosfet和siigbt器件的导通和开关特性。
2、沟槽栅sic mosfet由于更小的源胞结构使得在相同的功率等级下芯片尺寸可以做的更小，实现开关性能和产品成本等优势，许多芯片厂商也均以沟槽栅结构作为未来的sic mosfet产品发展方向。但是受限于沟槽底部拐角的电场集中问题，以及直接热氧化生长的栅氧化层质量问题，沟槽栅sicmosfet在长期使用时很容易在沟槽底部拐角的栅氧化层处发生击穿失效，这对于越来越严苛的使用工况是无法接受的。因此如何在沟槽栅sicmosfet长期使用过程中更好的保护沟槽栅氧化层，是决定其安全稳定使用的必要问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供了一种保护器件
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，包括如下步骤：
4、s100，在sic sub层的顶面依次形成sic drift层、p-body区和np区；
5、s200，在np区的顶面向下刻蚀形成第一沟槽；
6、s300，在第一沟槽的底面通过向下刻蚀形成第二沟槽；
7、s400，在第二沟槽的底面通过al离子注入形成p-shield区；
8、s500，在第一沟槽和第二沟槽的侧壁通过高温干氧氧化形成栅氧化层；
9、s600，在栅氧化层的表面通过多晶硅沉积方式形成poly层；
10、s700，在np区、栅氧化层和poly层以及p-shield区的顶面通过氧化物沉积方式形成隔离介质层；
11、s800，在np区和p-shield区的顶面通过ni金属溅射或沉积后热退火形成欧姆接触合金层；
12、s900，在器件最上方通过ti和alcu金属溅射形成正面电极金属层。
13、具体的，步骤s100中的sic sub层掺杂浓度为1e19-3e19cm-2，sic drift层掺杂浓度为1e15-5e16cm-2。
14、具体的，步骤s100中p-body区底面距sic drift层顶面深度为0.6um-2um，掺杂浓度为1e17-3e18cm-2。
15、具体的，步骤s100中np区底面距sic drift层顶面深度为0.3um-1.5um，掺杂浓度为1e18-1e19cm-2。
16、具体的，步骤s200中第一沟槽底面距sic drift层顶面深度为1um-3um。
17、具体的，步骤s300中第二沟槽底面距第一沟槽底面深度为0.4um-0.8um，左右两端距第一沟槽两侧为0.2um-0.5um。
18、具体的，步骤s400中的p-shield区底面距第二沟槽底面深度为0.3um-0.8um，掺杂浓度为5e18-1e19cm-2。
19、具体的，步骤s500中的栅氧化层厚度为30nm-100nm。
20、一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件，包括从下而上依次设置的sic sub层、sicdrift层、p-body区、np区、欧姆接触合金层和正面电极金属层；
21、所述sic drift层内设有一对从np区顶面向下延伸的第一沟槽；所述第一沟槽的底面设有向下延伸的第二沟槽，所述第二沟槽位于sic drift层内；
22、所述第二沟槽的底部设有向下延伸的p-shield区；所述p-shield区横向宽度小于第一沟槽的横向宽度；
23、所述第一沟槽内设有沿第一沟槽侧壁向下延伸经第二沟槽侧壁并与p-shield区连接的栅氧化层；
24、所述第一沟槽内栅氧化层侧壁设有poly层；
25、所述np区的顶面设有水平延伸的隔离介质层，所述隔离介质层经过栅氧化层和poly层后，在所述第一沟槽内向下延伸，与所述p-shield区连接；
26、所述欧姆接触合金层位于隔离介质层的侧部，分别形成于所述np区的顶面和p-shield区的顶面。
27、具体的，所述正面电极金属层的底面分别与欧姆接触合金层和隔离介质层连接。
28、本专利技术针对于沟槽栅sic mosfet的沟槽栅氧化层安全稳定使用问题，在器件中采用第一、二沟槽设计，通过注入在第二沟槽底面形成结深较深，宽度相比于第一沟槽更窄的p-shield区，此设计目的是更窄的p-shield区与sic drift层相互产生的耗尽层不会过多扩展从而影响器件的导通性能，而更深结深的p-shield区又可以保证产生的耗尽层可以包裹沟槽底部拐角，实现对沟槽栅氧化层的保护。同时，本专利技术还在p-shield区顶面制备欧姆接触连接源电极，实现了p-shield区接地处理，进一步提高其保护能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S100中的SiC Sub层（1）掺杂浓度为1E19-3E19cm-2，SiC Drift层（2）掺杂浓度为1E15-5E16cm-2。
3.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S100中P-body区（3）底面距SiC Drift层（2）顶面深度为0.6um-2um，掺杂浓度为1E17-3E18cm-2。
4.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S100中NP区（4）底面距SiC Drift层（2）顶面深度为0.3um-1.5um，掺杂浓度为1E18-1E19cm-2。
5.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S200中第一沟槽（5）底面距SiC Drift层（2）顶面深度为1um-3um。
6.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧
7.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S400中的P-shield区（7）底面距第二沟槽（6）底面深度为0.3um-0.8um，掺杂浓度为5E18-1E19cm-2。
8.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法，其特征在于，步骤S500中的栅氧化层（8）厚度为30nm-100nm。
9.一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件，通过权利要求1-8任一所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件制备方法制备，其特征在于，包括从下而上依次设置的SiC Sub层（1）、SiC Drift层（2）、P-body区（3）、NP区（4）、欧姆接触合金层（11）和正面电极金属层（12）；
10.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的SiC器件，其特征在于，所述正面电极金属层（12）的底面分别与欧姆接触合金层（11）和隔离介质层（10）连接。
...【技术特征摘要】
1.一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，其特征在于，步骤s100中的sic sub层（1）掺杂浓度为1e19-3e19cm-2，sic drift层（2）掺杂浓度为1e15-5e16cm-2。
3.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，其特征在于，步骤s100中p-body区（3）底面距sic drift层（2）顶面深度为0.6um-2um，掺杂浓度为1e17-3e18cm-2。
4.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，其特征在于，步骤s100中np区（4）底面距sic drift层（2）顶面深度为0.3um-1.5um，掺杂浓度为1e18-1e19cm-2。
5.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件制备方法，其特征在于，步骤s200中第一沟槽（5）底面距sic drift层（2）顶面深度为1um-3um。
6.根据权利要求1所述的一种具备沟槽栅氧保护结的sic器件...
【专利技术属性】
技术研发人员：王正，杨程，裘俊庆，万胜堂，王坤，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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