一种降低体二极管压降的碳化硅VDMOS的制备方法与流程

本发明涉及一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法。

背景技术：

1、碳化硅vdmos作为碳化硅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。其低导通电阻、低驱动电荷等优势备受关注，但是由于sic器件的禁带宽度大，形成的pn结势垒高，在正向导通时需要更大的电压越过pn结势垒实现载流子的输运，因此体二极管导通压降大，这就导致开启前损耗比较大，所以降低碳化硅vdmos的体二极管损耗对于提高电力电子系统效率有着重要意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题，在于提供一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法，降低了源极到漏极在器件未导通时的压降，降低了续流损耗，提高效率。

2、本发明是这样实现的：一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法，包括如下步骤：

3、步骤1、在碳化硅衬底的一侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底的另一侧面淀积生长，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，之后对漂移层进行离子注入，形成第一阱区以及第二阱区；

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，对第一阱区以及第二阱区进行离子注入，形成源区；

6、步骤4、去除阻挡层，之后淀积形成绝缘介质层；

7、步骤5、淀积形成阻挡层，刻蚀形成通孔，通过通孔进行金属淀积，形成第一源极金属区域；

8、步骤6、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，对通孔进行淀积，形成欧姆接触层；

9、步骤7、在欧姆接触层上淀积金属，形成第二源极金属区域，源极金属层包括第一源极金属区域以及第二源极金属区域；

10、步骤8、去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层以及栅极介质层，形成通孔以及沟槽，通过通孔对沟槽进行金属淀积，形成栅极金属层，去除阻挡层，完成制造。

11、本发明的优点在于：

12、一、该器件漏极的电子从碳化硅衬底、漂移层流过，在经过第一阱区及第二阱区和漂移层构成的空间电荷区时，被源区和欧姆接触层的正电压吸引，实现电子从漏极到源极输运，电流从源极向漏极流动。由于空间电荷区深度浅，较小的源极电压就能实现电流流动，所以降低了源极到漏极在器件未导通时的压降，降低了续流损耗，提高效率；

13、二、器件的体二极管导电通道在漏极承受高压时通过p型阱区和n型漂移层形成的空间电荷区进行关断，没有额外的关断结构，器件结构相对简单；

14、三、器件采用平面栅结构，避免了沟槽栅深刻蚀时刻蚀速度慢的问题，提高器件制备效率。

技术特征：

1.一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述欧姆接触层的材料为碳化硅。

3.如权利要求1所述的一种降低体二极管压降的碳化硅vdmos的制备方法，其特征在于，所述欧姆接触层的宽度l1与第一阱区与第二阱区之间的距离l2的关系为：5l1≤l2≤8l1。

4.如权利要求1所述的一种降低体二极管压降的碳化硅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；所述第一阱区以及第二阱区均为p型。

5.如权利要求1所述的一种降低体二极管压降的碳化硅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，所述欧姆接触层的掺杂浓度为2e18cm-3，所述源区的掺杂浓度为2e18cm-3，所述第一阱区以及第二阱区的掺杂浓度均为3e17 cm-3。

技术总结本发明提供了一种降低体二极管压降的碳化硅VDMOS的制备方法，包括：在碳化硅衬底的一侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底的另一侧面淀积生长，形成漂移层；在漂移层上方淀积阻挡层，刻蚀，离子注入，形成第一阱区、第二阱区以及源区；去除阻挡层，之后淀积形成绝缘介质层；淀积形成阻挡层，刻蚀，金属淀积，形成第一源极金属区域、欧姆接触层以及第二源极金属区域；去除原阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀阻挡层以及栅极介质层，形成通孔以及沟槽，通过通孔对沟槽进行金属淀积，形成栅极金属层，去除阻挡层，完成制造，降低了源极到漏极在器件未导通时的压降，降低了续流损耗，提高效率。技术研发人员：李昀佶,张长沙,陈彤,张瑜洁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：2024/7/29