[发明专利]高电压碳化硅半导体器件的环境坚固钝化结构

权利要求书

1.一种用于碳化硅中高电场半导体器件的改进的终止结构，包括：

用于高电场工作的基于碳化硅的器件；

所述器件中的有源区；

所述有源区的边缘终止钝化，其中所述边缘终止钝化包括，

位于所述器件的至少一些碳化硅部分上的氧化物层，用于满足表面状态和降低界面密度，

位于所述氧化物层上的氮化硅的非化学计量层，用于避免氢的结合且用于减小寄生电容和最小化捕获，以及，

位于所述非化学计量层上的氮化硅的化学计量层，用于密封所述非化学计量层和所述氧化物层。

2.根据权利要求1的终止结构，包括碳化硅部分，其是单晶体并且具有选自下列组中的多型，该组包括碳化硅的3C，4H，6H和15R多型。

3.一种包括根据权利要求1的终止结构的半导体器件，所述器件选自下列组中，该组包括肖特基二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅极双极型晶体管、PIN二极管、双极结型晶体管以及半导体闸流管。

4.一种根据权利要求3的肖特基二极管，其中所述有源区包括：

碳化硅外延层上的肖特基金属；以及

支撑所述外延层的碳化硅衬底。

5.根据权利要求4的肖特基二极管，其中所述碳化硅外延层和所述碳化硅衬底都是n型；并且

所述肖特基金属选自下列组中，该组包括镍、铬、钛和铂。

6.一种根据权利要求3的MOSFET，包括各个源极、栅极和漏极接触；并且

所述边缘终止钝化与所述接触中的至少一个相邻。

7.一种根据权利要求6的p沟道MOSFET。

8.一种根据权利要求6的n沟道MOSFET。

9.一种根据权利要求3的双极结型晶体管，包括各个基极、射极和集电极接触，并且；

所述边缘终止钝化与所述接触中的至少一个相邻。

10.一种根据权利要求9的n-p-n双极结型晶体管。

11.一种根据权利要求9的p-n-p双极结型晶体管。

12.一种根据权利要求3的绝缘栅极双极型晶体管，包括各个基极、射极和集电极接触；并且

所述边缘终止钝化与所述接触中的至少一个相邻。

13.根据权利要求12的绝缘栅极双极型晶体管，包括n型漂移区。

14.根据权利要求12的绝缘栅极双极型晶体管，包括p型漂移区。

15.一种根据权利要求3的半导体闸流管，包括各个阳极、阴极和栅极接触；并且

所述边缘终止钝化与所述接触中的至少一个相邻。

16.一种根据权利要求3的p-i-n二极管，包括各个阳极和阴极接触；并且所述边缘终止钝化与所述阳极和阴极接触中的至少一个相邻。

17.根据权利要求1的终止结构，其中所述氧化物层是热氧化层。

18.根据权利要求17的终止结构，其中所述热氧化层是厚度为100至500埃的二氧化硅。

19.根据权利要求1的终止结构，其中所述非化学计量氮化硅层是无氢的。

20.根据权利要求1的终止结构，其中所述非化学计量氮化硅层为1000至2000埃厚。

21.根据权利要求1的终止结构，其中所述非化学计量氮化硅层具有1.85至1.95的折射率。

22.根据权利要求1的终止结构，其中所述化学计量氮化硅层是无氢的。