集成肖特基二极管的SiCJFET器件及其制作方法与流程

文档序号:12478452阅读:来源:国知局

技术特征:

1.集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,所述SiC JFET器件有源区的原胞结构从下至上依次为漏极、SiC衬底、buffer层、n-漂移层、左右对称设置的两个p+阱层、n沟道层、从左至右依次对称设置的p+区,n++区,p+区,p+区,n++区和p+区、从左至右依次对称设置的源极,栅极,肖特基接触,栅极和源极;其中,所述源极设置在的原胞结构左右两侧相邻的p+区和n++区上方,所述栅极设置在原胞结构左右两侧的中部p+区上方,所述肖特基接触设置在有源区中原胞结构的部分中部n区上方,在原胞结构中其他部分n区上方是介质和栅极互联金属。

2.根据权利要求1所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,所述源极与所述p+阱层电连接。

3.根据权利要求1所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,所述源极与所述肖特基二极管电连接。

4.根据权利要求1所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,所述SiC JFET器件有源区中部分原胞结构的部分中间n区上部无肖特基接触,而是介质,在介质上方淀积金属形成原胞之间栅极互联金属。

5.根据权利要求1所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,原胞的平面结构是矩形、条形或六角形,肖特基二极管分布在源区周围的所有边上或部分边上。

6.根据权利要求1所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件,其特征在于,所述SiC JFET器件集成的肖特基二极管是不带场板结构或部分金属在介质上部的场板结构。

7.一种制作权利要求1-6任一所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)在外延材料上做上掩膜,然后进行离子注射直至形成左右对称的两个p+阱层,之后去除掩膜;

2)利用二次外延的方式形成LJFET的沟道;

3)分别制作掩膜,用离子注入的方式分别形成源极n++和p+区、栅极p+区;

4)再进行离子注入,形成源极与p+阱层互联的p+区,同时也形成场限环形式的p+环结终端结构;然后进行高温退火,激活注入的离子;

5)进行牺牲氧化,去掉表面的一层SiC层;再进行热氧化,表面生长一层SiO2层进行钝化保护;在源电极窗口和栅电极窗口分别腐蚀掉SiO2层,淀积欧姆接触金属,进行退火,形成欧姆接触;

6)使用光刻、腐蚀工艺去除肖特基接触窗口上的介质;淀积金属,并用光刻、腐蚀工艺去除肖特基接触窗口和栅互联窗口区域以外的金属,并且这两个窗口不连通;然后进行快速退火,在肖特基窗口上与SiC形成肖特基接触,在栅互联窗口形成原胞之间栅极的互联;

7)淀积厚钝化层,并在源极、肖特基电极区域、栅电极压块区域开窗口;

8)做上厚的电极金属,肖特基电极和源极互联在一起为同一块压块金属,形成所有原胞的肖特基电极和源极的互联,并与栅电压块隔离;便于器件应用时的封装。

8.根据权利要求5所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件的制作方法,其特征在于,步骤1)中的在外延材料上做的掩膜为SiO2掩膜。

9.根据权利要求5所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件的制作方法,其特征在于,步骤3)中制作掩膜的为光刻胶或介质,n++区注入的为N或P离子,p+区注入的为Al离子。

10.根据权利要求5所述的集成肖特基二极管的SiC JFET器件的制作方法,其特征在于,步骤4)中高温退火前在器件表面淀积一层碳层进行保护,退火后用等离子体刻蚀或热氧化的方式去除该碳层。

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