[发明专利]碳化硅功率器件终端结构的制造方法

说明书

本发明涉及一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法，所述方法包括：提供制备有主结的碳化硅衬底；于所述碳化硅衬底中形成临近所述主结的第一掺杂区；在所述第一掺杂区中形成沿远离所述主结的方向离子浓度依次递增的第一渐变区；基于同一结终端窗口，对所述第一渐变区同时进行反类型离子注入，形成沿远离所述主结的方向上离子浓度依次递减的第二渐变区；其中，所述碳化硅衬底、所述第一掺杂区和所述第一渐变区中掺杂的离子类型为第一导电类型，所述主结和所述第二渐变区中掺杂的离子类型为第二导电类型。上述方法工艺简单，且通过此方法制备的碳化硅功率器件终端结构不易发生电场集中。

技术领域

本发明涉及碳化硅功率器件制造领域，特别是涉及一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法。

背景技术

碳化硅(SiC)是一种半导体材料，具有高电场强度、热导率、禁带宽度和饱和漂移速度，被广泛运用于需要高开关频率和高结温的工作环境中。

一般地，碳化硅功率器件在承受反向高压时容易出现电场集中的现象。在传统方法中，是通过在碳化硅材料上进行刻蚀，采用结终端扩展技术，在结终端上形成一个离子浓度渐变区来克服该问题。

然而，传统方法所形成的离子浓度渐变区中，由于各个浓度区域是分别形成的，这就使得离子浓度变化趋势过于陡峭，在离子浓度发生变化的区域极易产生电场集中。

发明内容

基于此，有必要提供一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法，以使得免除碳化硅刻蚀工艺，降低工艺难度，以及生产的器件不易发生电场集中。

一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法，所述方法包括：

提供制备有主结的碳化硅衬底；

于所述碳化硅衬底中形成临近所述主结的第一掺杂区；

在所述第一掺杂区中形成沿远离所述主结的方向离子浓度依次递增的第一渐变区；

基于同一结终端窗口，对所述第一渐变区同时进行反类型离子注入，以形成沿远离所述主结的方向上离子浓度依次递减的第二渐变区；

其中，所述碳化硅衬底、所述第一掺杂区和所述第一渐变区中掺杂的离子类型为第一导电类型，所述主结和所述第二渐变区中掺杂的离子类型为第二导电类型。

在其中一个实施例中，所述在所述第一掺杂区中形成沿远离所述主结的方向离子浓度依次递增的第一渐变区，包括：

对所述第一掺杂区的部分区域进行离子注入以形成第二掺杂区；

对所述第二掺杂区的部分区域进行离子注入以形成第三掺杂区；

其中，所述第二掺杂区和所述第二掺杂区中掺杂的离子类型为所述第一导电类型；所述第一掺杂区、所述第二掺杂区、所述第三掺杂区中未进行离子注入的部分构成所述第一渐变区。

在其中一个实施例中，所述于所述碳化硅衬底中形成临近所述主结的第一掺杂区，包括：

于所述碳化硅衬底上形成第一牺牲层；

对所述第一牺牲层进行刻蚀以形成第一结终端窗口；

通过所述第一结终端窗口进行离子注入，以形成所述第一掺杂区。

在其中一个实施例中，所述对所述第一掺杂区的部分区域进行离子注入以形成第二掺杂区，包括：

去除所述第一牺牲层；

于所述碳化硅衬底上形成第二牺牲层；

对所述第二牺牲层进行刻蚀以形成第二结终端窗口；

通过所述第二结终端窗口进行离子注入，以形成所述第二掺杂区。