【技术实现步骤摘要】
本公开的示例实施例涉及用于具有可变掺杂剂浓度的碳化硅功率器件的制造工艺。
技术介绍
1、众所周知，具有宽带隙(例如，大于1.1ev)、低导通状态电阻、高热导率、高操作频率和高电荷载体饱和速度的半导体材料使得能够获得性能高于硅的电子器件的电子器件(诸如二极管和晶体管)，特别是用于功率应用(即，针对操作电压，例如，包括在600v与1300v之间，或者在诸如高温之类的特定操作条件下)。
2、详细地，已知从碳化硅(sic)的晶片开始获得此类电子器件，碳化硅(sic)是其多型体之一，例如3c-sic、4h-sic和6h-sic，其通过上面列出的特性来区分。可以使用sic类型的半导体而获得的电子功率器件例如可以是垂直传导mosfet或jfet。
3、离子注入是当今将掺杂剂引入到碳化硅中的综合技术。事实上，与其他半导体材料(诸如硅)相比，由于sic扩散性较低，因此掺杂剂扩散可能不是一种方便使用的技术。外延生长可能也不是一种有效的另选方案，特别是对于局部受限的掺杂而言。
4、众所周知，除了所使用的能量和离子类型外，sic的晶体结构在注入期间也会影响所获得的深度分布。事实上，与非晶态目标相比，所谓的通道化可以显著地增加掺杂剂离子在晶体材料中的渗透深度。如果入射离子束的方向在明确限定和包含的范围内(即，在所谓的“临界通道化角度”内)基本上平行于主晶轴或平面，则可能发生这种现象。在这些方向上，离子的每个路径长度的能量损失减少较小，其好处是离子可以在目标中移动得更深。事实上，当使用sic技术沿着晶体轴执行注入时，给定
5、为了形成局部受限的注入区域(在形状方面以及在掺杂分布方面两者)，已知使用例如氧化硅(sio2)的硬注入掩模，硬注入掩模被配置为在注入期间局部地掩蔽sic管芯或芯片。然而，本申请人已经发现，使用硬掩模可能会引起在去除掩模本身之后，掩模所应用到其上的层的平面度的问题。事实上，硬掩模可能会在sic衬底上引起晶格(lattice)应力。
6、此外，硬掩模的使用可能是不兼容的，即，可能难以扩展，因为在同一管芯中可以获得的基本单元的密度逐渐增加，从而导致基本单元的尺寸减小(技术术语为“收缩”(shrinkage))，即，导致器件的“间距”减小，目的是增加在使用中可以从功率器件中提取的电流。事实上，考虑到基本单元的收缩及其随之而来的相互接近，基于使用掩模的工艺可能存在属于彼此被布置在管芯上的层的区域之间的对齐的问题，由于布局不符合设计规范，而可能出现不希望的电现象。尤其重要的是，为了器件的电气特性(诸如导通状态电阻、栅极区域的高电场屏蔽等)的参数化，使用注入掩模来限定具有可变掺杂分布的sic管芯的区域可能会很复杂。
技术实现思路
1、因此，本公开的各种实施例的目的是克服或至少减轻现有技术的缺点和局限性。
2、根据本公开的各种实施例，提供了一种用于具有可变掺杂浓度的碳化硅功率器件的制造工艺，如在所附的权利要求限定的。
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1.一种用于垂直传导功率器件的制造方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中形成所述第一浅受损区域包括：执行以下中的一项：
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述第一主体区域的第一掺杂水平和所述第一电流扩散层的第二掺杂水平被选择为使得所述第一主体区域中的第一总电荷是所述第一电流扩散层中的第二总电荷的至少五倍。
4.根据权利要求1所述的制造方法，还包括：
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二主体掩模在与相应的第一主体区域相对应的位置具有开口。
6.根据权利要求4所述的制造方法，还包括：在生长所述第二外延层之前去除所述第一浅受损区域。
7.根据权利要求4所述的制造方法，还包括：去除所述第二浅受损区域。
8.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二主体区域在深度上延伸直到贯穿所述第二外延层，并且与相应的第一主体区域相接触。
9.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二电流扩散层在深度上延伸直到贯穿所述第二外延层，并且与所述第一外延层相接触。
10.根据
11.根据权利要求4所述的制造方法，其中形成所述第二浅受损区域包括：执行以下中的一项：
12.根据权利要求1所述的制造方法，还包括：迭代地重复：
13.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述半导体材料包含碳化硅。
14.一种垂直传导功率器件，包括：
15.根据权利要求14所述的功率器件，其中所述第一主体区域的第一掺杂水平和所述第一电流扩散层的第二掺杂水平被选择为使得所述第一主体区域中的第一总电荷是所述第一电流扩散层中的第二总电荷的至少五倍。
16.根据权利要求14所述的功率器件，还包括：
17.根据权利要求14所述的功率器件，其中所述半导体材料包含碳化硅。
...【技术特征摘要】
1.一种用于垂直传导功率器件的制造方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中形成所述第一浅受损区域包括：执行以下中的一项：
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述第一主体区域的第一掺杂水平和所述第一电流扩散层的第二掺杂水平被选择为使得所述第一主体区域中的第一总电荷是所述第一电流扩散层中的第二总电荷的至少五倍。
4.根据权利要求1所述的制造方法，还包括：
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二主体掩模在与相应的第一主体区域相对应的位置具有开口。
6.根据权利要求4所述的制造方法，还包括：在生长所述第二外延层之前去除所述第一浅受损区域。
7.根据权利要求4所述的制造方法，还包括：去除所述第二浅受损区域。
8.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二主体区域在深度上延伸直到贯穿所述第二外延层，并且与相应的第一主体区域相接触。
9.根据权利要求4所述的制造方法，其中所述第二电流扩散层在深度上...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·卡玛勒里，M·G·萨吉奥，A·瓜尔内拉，A·M·弗拉泽托，
申请(专利权)人：意法半导体国际公司，
类型：发明
国别省市：
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