一种抑制漏极电压过冲的碳化硅VDMOS的制备方法与流程

本发明涉及一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法。

背景技术：

1、碳化硅vdmos作为sic功率器件中的代表性器件，在电动汽车、航空航天、电力转换等领域有广泛的应用。在一些恶劣环境下，电源波动范围大，极少数的漏极电压过冲容易造成碳化硅vdmos的不可恢复损伤，造成器件的可靠性问题。在这种特殊情况，需要抑制漏极过冲的器件以实现漏极波动过冲的抑制，提高器件耐恶劣情况能力。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题，在于提供一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，在漏极出现电压过冲时实现对栅极冲击的缓冲，提高器件的漏极耐压能力。

2、本发明是这样实现的：一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤1、在碳化硅衬底一侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底另一侧面淀积生长形成漂移层；

4、步骤2、在漂移层上方淀积阻挡层，对阻挡层刻蚀形成通孔，通过通孔对漂移层离子注入形成抑制过冲结构层；

5、步骤3、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，对阻挡层刻蚀形成通孔，通过通孔对漂移层进行离子注入，形成阱区，使得漂移层上形成凸起部；

6、步骤4、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔对阱区进行离子注入，形成源区；

7、步骤5、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行金属淀积，形成源极金属层；

8、步骤6、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行淀积，形成栅极绝缘层；

9、步骤7、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔淀积金属，形成栅极金属层；去除阻挡层，完成制造。

10、本发明的优点在于：

11、一、在器件的栅极金属层下方构建了抑制过冲结构层，在漏极出现电压过冲时实现对栅极冲击的缓冲，提高器件的漏极耐压能力；

12、二、器件采用了平面栅结构，栅介质层上设有突起部，在控制沟道区导通部分，仍然保持低栅极介质厚度，以实现良好的栅控能力，在jfet区建立厚介质层，以提高器件的漏极过冲时器件栅极的抗冲击能力；

13、三、抑制过冲结构层在漂移层内部构建，其横向宽度占漂移层宽度的十分之一到六分之一，对器件导电特性影响小；

14、四、抑制过冲结构层到碳化硅衬底的距离为500nm，在器件漏极就实现漏极电压过冲的抑制，对器件的jfet区导电特性影响极小。

技术特征：

1.一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述步骤6具体为：去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行淀积，形成栅极绝缘层，去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行淀积，形成突起部。

3.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述碳化硅衬底的掺杂浓度为2e18cm-3，所述漂移层的掺杂浓度为3e16cm-3，所述抑制过冲结构层的掺杂浓度为5e17cm-3，所述阱区的掺杂浓度为6e16cm-3，所述源区的掺杂浓度为5e19cm-3。

4.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述抑制过冲结构层的宽度等于凸起部的宽度。

5.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述抑制过冲结构层的宽度为漂移层宽度的十分之一至六分之一。

6.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述抑制过冲结构层底部至碳化硅衬底的距离为500nm。

7.如权利要求1所述的一种抑制漏极电压过冲的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述碳化硅衬底、漂移层以及源区均为n型；所述抑制过冲结构层和阱区均为p型。

技术总结
本发明提供了一种抑制漏极电压过冲的碳化硅VDMOS的制备方法，包括：在碳化硅衬底一侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底另一侧面淀积生长形成漂移层；通过离子注入分别形成抑制过冲结构层、阱区以及源区；去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行金属淀积，形成源极金属层；去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行淀积，形成栅极绝缘层；去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔淀积金属，形成栅极金属层；去除阻挡层，完成制造，在漏极出现电压过冲时实现对栅极冲击的缓冲，提高器件的漏极耐压能力。

技术研发人员：李昀佶,杨光锐,施广彦,张长沙
受保护的技术使用者：泰科天润半导体科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19