[实用新型]一种碳化硅功率器件终端结构

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，公开了一种碳化硅功率器件终端结构，该终端结构包括：N型碳化硅衬底；形成于N型碳化硅衬底一侧的N型碳化硅外延层，N型碳化硅外延层背离N型碳化硅衬底的一侧形成有沿平行N型碳化硅衬底方向排列的P+区、第一JTE区以及第二JTE区，第一JTE区与第二JTE区不同层设置；形成于N型碳化硅外延层背离N型碳化硅衬底一侧的介质钝化层，第一JTE区或者第二JTE区与介质钝化层接触。上述终端结构中第一JTE区与第二JTE区位于不同层，第一JTE区与第二JTE区中的一个与介质钝化层接触，减小了JTE区与介质钝化层之间的接触面积，可降低介质钝化层界面电荷对JTE终端耐压的影响。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种碳化硅功率器件终端结构。

背景技术

碳化硅(SiC)是第三代宽禁带半导体之一，具有宽带隙、高击穿电场、高热导率、耐高温、耐高压、抗辐射等优异物理特性，所以SiC功率器件非常适合于高温、高电压、高功率等电力电子应用系统，在电动汽车、光伏逆变、轨道交通、风能发电、电机驱动等应用领域具有广阔应用前景。

碳化硅功率器件终端结构一般有结终端扩展(JTE)、场限环(FLR)和场板(FP)。场限环终端的优点是P+场限环的制作可以和SiC有源区的P+离子注入一起制作，但由于SiC功率器件的场限环间距较小，耐压对场限环间距敏感，对离子注入掩膜的制作工艺精度要求高。而JTE终端对注入掩膜制作工艺精度要求不高，要求JTE终端离子注入浓度低，但JTE终端的耐压特性对钝化层界面电荷敏感，会影响工艺重复性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种碳化硅功率器件终端结构，以解决“JTE终端的耐压特性对钝化层界面电荷敏感，会影响工艺重复性”的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种碳化硅功率器件终端结构，包括：

N型碳化硅衬底；

形成于所述N型碳化硅衬底一侧的N型碳化硅外延层，所述N型碳化硅外延层背离所述N型碳化硅衬底的一侧形成有沿平行所述N型碳化硅衬底方向排列的P+区、第一结终端扩展JTE区与第二结终端扩展JTE区，所述第一JTE区与所述P+区连接，且所述第一JTE区与所述第二JTE区不同层设置；

形成于所述N型碳化硅外延层背离所述N型碳化硅衬底一侧的介质钝化层，当所述第一JTE区位于所述第二JTE区背离所述N型碳化硅衬底一侧时，所述第一JTE区与所述介质钝化层接触；当所述第二JTE区位于所述第一JTE区背离所述N型碳化硅衬底一侧时，所述第二JTE区与所述介质钝化层接触。

上述碳化硅功率器件终端结构中，碳化硅功率器件终端结构包括N型碳化硅衬底、N型碳化硅外延层以及介质钝化层，其中，N型碳化硅外延层内形成有沿平行N型碳化硅衬底方向排列的P+区、第一结终端扩展JTE区与第二结终端扩展JTE区，第一JTE区与P+区连接，且第一JTE区与第二JTE区不同层设置。当第一JTE区位于第二JTE区背离N型碳化硅衬底一侧时，第一JTE区与介质钝化层接触；当第二JTE区位于第一JTE区背离N型碳化硅衬底一侧时，第二JTE区与介质钝化层接触。

本实用新型提供的碳化硅功率器件终端结构中第一JTE区与第二JTE区位于不同层，且第一JTE区与第二JTE区中的一个与介质钝化层接触，减小了JTE区与介质钝化层之间的接触面积，可降低介质钝化层界面电荷对JTE终端耐压的影响。

因此，上述碳化硅功率器件终端结构可降低介质钝化层界面电荷对JTE终端耐压的影响，以便提高工艺的重复性和器件可靠性。

优选地，所述P+区包括第一P+区和第二P+区，所述第一P+区设于所述第二P+区朝向所述N型碳化硅衬底的一侧，且所述第一JTE区与所述第一P+区同层设置，所述第二JTE区与所述第二P+区同层设置。