【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐高压平面栅碳化硅vdmos及其制备方法。
技术介绍
1、碳化硅vdmos作为碳化硅功率器件的典型代表，在电动汽车、航空航天、电力转换等领域的应用日益广泛。针对不同领域的应用，对碳化硅功率vdmos的性能要求各有侧重，但总体而言，以下性能指标是各领域普遍追求的：
2、1、更高的耐压能力：碳化硅vdmos因其宽禁带半导体材料的特性，能够承受更高的击穿电压，其击穿场稳健性是硅的10倍。这意味着在给定额定电压下，碳化硅vdmos可以设计得更薄，从而降低导通电阻和提高电流能力。
3、2、更低的导通电阻：碳化硅的介电击穿场强是硅的10倍，因此可以实现低电阻率和薄漂移层高耐压，从而在相同耐压规格下，碳化硅vdmos的单位面积导通电阻(rona)更小。这不仅有助于减小器件的尺寸，还能降低栅极电荷qg、容量等，对开关特性非常有利。
4、3、更快的开关速度：碳化硅vdmos支持功率电子电路以超快的开关速度工作，远超100v/ns和10a/ns的电压和电流摆率。这种高速开关特性使得碳化硅vdmos在需要快速响应的应用中表现出色。
5、4、更高的可靠性：碳化硅vdmos的可靠性包括栅极可靠性、漏极电压冲击可靠性、短路可靠性等。碳化硅/sio2界面存在大量的缺陷，这些缺陷可能导致阈值电压的漂移，影响器件的导通电阻和开关行为。因此，对碳化硅vdmos的可靠性评价需要特别关注这些技术难点。
6、5、更低的体二极管导通损耗：在碳化硅vdmos导通状态下，碳化硅晶体上存在的基底面位错
7、综上所述，碳化硅vdmos在不同应用领域中对性能的要求虽然有所差异，但总体上都在追求更高的耐压能力、更低的导通电阻、更快的开关速度、更高的可靠性以及更低的体二极管导通损耗，以满足高压、高速、高电流、高温等严苛工作环境的需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种耐高压平面栅碳化硅vdmos及其制备方法，抑制器件的曲率效应，提高器件的耐压能力。
2、第一方面，本专利技术提供了一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤1、在碳化硅衬底下侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底上侧面外延生长，形成漂移层；
4、步骤2、在漂移层上方形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，向漂移层进行离子注入，形成均流层；
5、步骤3、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，向均流层进行离子注入，形成第一阱区；
6、步骤4、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，向第一阱区进行离子注入，形成n型源区；
7、步骤5、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，向第一阱区进行离子注入，形成p型源区；
8、步骤6、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层，形成多个通孔，向漂移层进行离子注入，形成多个p区以及第二阱区，p型阱区包括第一阱区以及第二阱区；
9、步骤7、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，淀积形成栅极介质层；
10、步骤8、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，淀积金属，形成栅极金属层；
11、步骤9、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层形成通孔，淀积金属，形成源极金属层，去除阻挡层，完成制备。
12、第二方面，本专利技术提供了一种耐高压平面栅碳化硅vdmos，所述碳化硅vdmos采用第一方面所述的一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法制备得到。
13、本专利技术的优点在于：
14、一、本专利技术采用了p区，可以抑制器件的曲率效应，提高器件的耐压能力，适用于1800v以上的碳化硅平面栅vdmos；
15、二、本专利技术在p型阱区下方构建了n型均流层，可以将来自于n型源区的电子进行横向再分布，从而降低器件的导通电阻，避免热量集中；
16、三、本专利技术p区与p型阱区的掺杂浓度相同，可以有效降低离子注入的次数，降低工艺次数，降低器件成本；
17、四、由于在靠近p型阱区区域，电势差更大，需要更密集的p区来分摊电压，本专利技术p区从p型阱区向外，相邻的p区之间距离增加；保证电场强度分布相对均匀，提高器件的耐压能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：所述均流层为凸字形。
3.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：所述均流层与所述P型源区在竖直方向上的距离为300nm。
4.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：所述P区与P型阱区的横向距离越远，则相邻的P区之间的间距越大。
5.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：所述均流层的外侧面与P型源区的外侧面位于同一竖直面。
6.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS的制备方法，其特征在于：P区的掺杂浓度大于等于漂移层的掺杂浓度；所述P区的掺杂浓度等于所述P型阱区的掺杂浓度。
7.一种耐高压平面栅碳化硅VDMOS，其特征在于，所述碳化硅VDMOS为权利要求1至权利要求6任意一项制备方法制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于：所述均流层为凸字形。
3.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于：所述均流层与所述p型源区在竖直方向上的距离为300nm。
4.如权利要求1所述的一种耐高压平面栅碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于：所述p区与p型阱区的横向距离越远，则相邻的p区...
【专利技术属性】
技术研发人员：何佳，施广彦，李昀佶，陈彤，张长沙，
申请(专利权)人：泰科天润半导体科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。