[发明专利]一种基于碳化硅的脉冲功率半导体开关及其制造方法

摘要

本发明公开了一种基于碳化硅的脉冲功率半导体开关的制备方法，包括：选择碳化硅作为N+衬底，并在其上依次外延生长P基区、掺氮的N基区以及掺铝的P+发射区；对所获得的P+发射区执行选择性光刻，刻蚀去除P+区表面上需要注入N+离子的部分然后注入N+离子，由此在整个端面上形成P+N+区交替排列的结构；在所形成的器件两端分别加工形成阴极电极和阳极电极；在阳极一端执行台面造型和钝化保护，由此完成整个脉冲功率半导体开关的制备过程。本发明还公开了相应的脉冲功率开关产品。通过本发明，能够使器件的阻断、通态和开关特征之间具有更大的折衷空间，在降低高重频条件下的散热要求同时提高高温条件下的可靠性，并显著改善产品的整体性能。

主权项

一种基于碳化硅的脉冲功率半导体开关的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：（a）选择碳化硅作为N+衬底，并在该N+衬底上外延生长P基区；（b）在P基区上外延生长掺氮的N基区，然后在该N基区上继续外延生长掺铝的P+发射区；（c）对通过步骤（b）所获得的P+发射区执行选择性光刻，刻蚀去除P+区表面上需要注入N+离子的部分并形成多个彼此间隔的凹陷区域；对应于这些凹陷区域选择性注入N+离子直至进入所述N基区，由此在整个端面上形成P+N+区交替排列的结构；（d）在通过步骤（c）所形成的器件两端分别加工形成阴极的电极和阳极的电极，并在该阳极一端执行台面造型然后对所形成的台面造型进行钝化保护，由此完成整个基于碳化硅的脉冲功率半导体开关的制备过程；或者是首先对形成有P+N+区交替排列结构的端面执行台面造型并对此台面造型进行钝化保护，然后分别在所获得的器件两端分别加工形成阴极的电极和阳极的电极，由此完成整个基于碳化硅的脉冲功率半导体开关的制备过程。