[发明专利]一种用于碳化硅功率器件的结终端结构及制作方法

权利要求书

1.一种用于碳化硅功率器件的结终端结构，其特征在于包括：衬底、第一传导类型层、第二传导类型层，第一传导类型层衬底之上，第二传导类型层位于第一传导类型层之上，第一传导类型层与第二传导类型层的界面处为主结；主结的边缘有由第二传导类型掺杂物形成的结终端扩展区域，结终端扩展区域中具有小于第二传导类型层中的掺杂物浓度，且总电荷在纵向方向上呈现浓度梯度；所述衬底为单层或多层具有不同传导类型的碳化硅半导体材料。

2.根据权利要求1所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构，其特征在于：所述结终端扩展区域在横向上具有不同深度的刻蚀槽结构，其电荷总量在横向上随着与主结的距离而梯度变小。

3.一种用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于步骤包含有：

A.在一衬底上形成第一传导类型层；

B.在第一传导类型层表面形成第二传导类型层，在第一传导类型层与第二传导类型层的界面处形成主结；

C.第二传导类型层在第一传导类型层表面实现图形化，形成台阶形结终端；

D.在主结附近采用离子注入法注入第二传导类型掺杂物，通过图形化过程形成结终端扩展区域，结终端扩展区域与第二传导类型层区域存在部分重叠。

4.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：所述衬底为单层或多层具有不同传导类型的碳化硅半导体材料。

5.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：所述第一传导类型层为浅掺杂层，第一传导类型层的掺杂物的峰电荷小于或等于E14cm^-2。

6.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：步骤B中，所述第二传导类型层的形成采用离子注入法实现，或者采用外延生长法实现。

7.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：步骤C中，第二传导类型层的图形化采用干法刻蚀的方式来实现，或者湿法腐蚀的方式来实现。

8.根据权利要求7所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：步骤C中，第二传导类型层的图形化的过程中存在过刻蚀，即在光刻版（M01）透光区域的第二传导类型层被完全移除，且在该光刻版（M01）透光区域的第一传导类型层被部分移除。

9.根据权利要求7所述的用于碳化硅功率器件的结终端结构的制作方法，其特征在于：步骤C中，得到的台阶形结终端的台面结构具有一定的正斜角。

10.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端扩展结构的制作方法，其特征在于：步骤D中，第二传导类型掺杂物的扩展过程中，对第二传导类型掺杂物进行退火处理，退火温度超过1500℃，所述退火采用石墨或灰化光刻胶覆盖在第二传导类型掺杂物的表面。

11.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端扩展结构的制作方法，其特征在于：步骤D中，结终端扩展区域的形成采用多次图形化，图形化过程采用干法刻蚀，或湿法腐蚀的方式来实现；在图形化过程中，远离主结区域相对靠近主结区域刻蚀深度更深。

12.根据权利要求3所述的用于碳化硅功率器件的结终端扩展结构的制作方法，其特征在于：步骤D中，在第二传导掺杂物离子注入时，通过调节能量多次注入同一传导类型掺杂物从而形成浓度梯度，注入离子根据不同种传导类型进行选择。