[实用新型]终结端结构及应用其的JFET器件、沟槽MOS器件和沟槽二极管

说明书

本实用新型公开了一种终结端结构及应用其的JFET器件、沟槽MOS器件和沟槽二极管，其中终结端结构包括：碳化硅衬底(001)，所述碳化硅衬底(001)具有第一导电类型；碳化硅衬底(001)上生长的碳化硅外延(002)，在碳化硅外延(002)上前半部分设置结终端延申区的刻蚀(005)和沟槽底部第二导电类型注入(006)，后半部分设置刻蚀的多个沟槽(003)，在所述沟槽(003)中注入的第二导电类型注入区(004)。

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种结端结构及应用其的JFET器件、沟槽MOS器件和沟槽二极管。

背景技术

随着材料技术的发展与成熟，SiC材料的宽禁带特性使其具有更高的温度特性和耐压特性，可以突破Si基器件的限制。由于SiC具有较高的临界击穿电场，器件的击穿电压很大程度上取决于结曲率引起的边缘强电场，因此结终端技术在SiC功率器件中有着重要的作用。

针对以上特性，实有必要在SiC功率器件的制作中，设置有改进型结构的终结端结构。

实用新型内容

本实用新型用于提供一种终结端结构及应用其的JFET器件、沟槽MOS器件和沟槽二极管，解决传统的平面结终端技术由于边缘球面结构使得电场分布不均匀的问题，沟槽结构结合钝化层填充能够更好的分散电场。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型实施例的第一方面提供一种终结端结构，包括：

碳化硅衬底，所述碳化硅衬底具有第一导电类型；

碳化硅衬底上生长的碳化硅外延，在碳化硅外延上前半部分设置结终端延申区的刻蚀和沟槽底部第二导电类型注入，后半部分设置刻蚀的多个沟槽，在所述沟槽中注入的第二导电类型注入区。

优选地，所述沟槽的宽度均相等，沟槽的间距为等差数列，越到边缘沟槽间的间距越宽。

优选地，沟槽中填充BPSG/SIN材料作为钝化层，有源区金属层部分覆盖在钝化层之上。

优选地，在所述沟槽间隔的顶部设置有第一导电类型注入区。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种JFET器件，包括设置在一侧的包括多个元胞结构的JFET器件有源区，以及设置在另一侧的如上任一所述的终结端结构，所述JFET器件有源区包括与终结端结构共有的JFET器件第一导电类型碳化硅衬底，JFET器件碳化硅外延，JFET器件背面源极金属，JFET器件第二导电类型基区，JFET器件第一导电类型源区和设置在JFET器件第二导电类型基区与JFET器件第一导电类型源区的JFET器件极间隔离介质。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种沟槽MOS器件，包括设置在一侧的包括多个元胞结构的沟槽MOS器件有源区，以及设置在另一侧的如上任一所述的终结端结构，所述沟槽MOS器件有源区包括沟槽MOS器件第一导电类型衬底，沟槽MOS器件第一导电类型外延，沟槽MOS器件背面源极金属，沟槽MOS器件第二导电类型基区和沟槽MOS器件第二导电类型体区，沟槽 MOS器件第一导电类型源区，沟槽MOS器件栅极氧化层，沟槽MOS器件栅极介质和沟槽MOS器件极间隔离介质。

本发明实施例的一种沟槽二极管，包括设置在一侧的包括多个元胞结构的沟槽二极管有源区，以及设置在另一侧的如上任一所述的终结端结构，沟槽二极管有源区包括沟槽二极管第一导电类型衬底，沟槽二极管第一导电类型外延，沟槽二极管背面金属和沟槽二极管第二导电类型JBS注入。

采用本实用新型具有如下的有益效果：

(1)传统的平面结终端技术由于边缘球面结构使得电场分布不均匀，而沟槽结构结合钝化层填充能够更好的分散电场；