CN112382659A - 一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，包括：功率器件元胞单元(100)，栅氧化层(230)、栅电极接触(210)形成于元胞单元(100)上部，复合内绝缘层(220)形成于栅氧化层(230)和栅电极接触(210)的表面；复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)，钝化介质薄膜层(320)；或者复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，钝化介质薄膜层(320)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)；源电极接触(200)形成于功率器件元胞单元(100)和复合内绝缘层(220)的上表面。本发明通过改变复合内绝缘层的结构和形貌，提高了功率器件高场可靠性和热稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件及制备方法。
背景技术
碳化硅(SiC)具有禁带宽、热导率高、击穿场强高、饱和电子漂移速率高等特点，相比于传统的硅(Si)材料具有优异的物理和电学特性，同时还兼具有极好的物理及化学稳定性、极强的抗辐照能力和机械强度等。因此，基于SiC宽禁带材料非常适合于制作高温、大功率、高频、高辐射等电力电子器件。
SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和功率金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)功率器件在商业化进程上已经很成熟，尤其是现在主流的MOSFET器件包括以平面栅结构为基础的DMOSFET器件和以沟槽栅结构为基础的UMOSFET器件。然而，所有的功率器件均要在大电流、高压下工作，在这个过程中产生的热引起芯片内部温度急剧升高，造成器件不必要的性能退化。主要表现为：(1)栅源漏电流增大引起功率器件不可控制；(2)栅介质强场击穿引起器件永久失效；(3)功率器件终端漏电升高引起热稳定性和可靠性急剧降低。
这些问题或多或少地与功率器件制造过程中元胞内绝缘特性相关，这是由于功率器件是由大量的单元结构并联形成，相邻的元胞单元通过内绝缘物质隔离，并且器件终端和电极pad位置仍然布局相应的内绝缘物质进行电隔离。因此，内绝缘物质的质量好坏、缺陷态密度高低和游离子玷污程度将直接决定着功率器件的可靠性。尤其是针对以SiC为代表的宽禁带功率器件，其高温强场作用更加明显，这对SiC基功率器件的内绝缘物质提出新的要求。因此，需要获得一种新的用于碳化硅器件元胞内绝缘的结构及制作方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对上述问题，本发明提供了一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件及制备方法，用于至少部分解决传统SiC功率器件元胞内绝缘物质的温度耐受性差和强场可靠性低等技术问题。
(二)技术方案
本发明一方面提供了一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，包括：功率器件元胞单元100，栅氧化层230、栅电极接触210形成于元胞单元100上部，复合内绝缘层220形成于栅氧化层230和栅电极接触210的表面；复合内绝缘层220自下而上包括致密介质层300，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，钝化介质薄膜层320；或者复合内绝缘层220自下而上包括致密介质层300，钝化介质薄膜层320，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310；源电极接触200形成于功率器件元胞单元100和复合内绝缘层220的上表面。
进一步地，致密介质层300、高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310、钝化介质薄膜层320均具有圆弧化结构。
进一步地，致密介质层300形成于具有缓坡角度的结构的栅电极接触210的表面，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310具有平坦化表面，钝化介质薄膜层320具有圆弧化结构。
进一步地，致密介质层300的厚度为1～100nm。
进一步地，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310的厚度为10～5000nm，高介电常数薄膜材料包括AlN、Al2O3、HfO2，高热导率薄膜材料包括AlN、BN。
进一步地，钝化介质薄膜层320的厚度为10～5000nm。
本发明另一方面提供了一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，包括：S1，清洗功率器件元胞单元100，在元胞单元100上部制作栅氧化层230、栅电极接触210；S2，将栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300；S3，在致密介质300先淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，再淀积钝化介质薄膜层320；或者在致密介质300先淀积钝化介质薄膜层320，再淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310；S4，在功率器件元胞单元100和复合内绝缘层220的上表面淀积源电极接触200。
进一步地，S1之后还包括微刻蚀栅电极接触210，使其形成圆弧化的结构；S3还包括淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310或钝化介质薄膜层320后，微刻蚀使其分别形成圆弧化的结构。
进一步地，S1之后还包括刻蚀栅电极接触210，使其形成具有缓坡角度的结构；S3还包括淀积钝化介质薄膜层320后，刻蚀使其形成圆弧化的结构。
进一步地，淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310的厚度为10～5000nm，高介电常数薄膜使用的材料包括AlN、Al2O3、HfO2，高热导率薄膜使用的材料包括AlN、BN。
(三)有益效果
本发明实施例提供的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件及制备方法，从SiC基功率器件栅电极接触和源电极接触间的漏电流出发，提出一种具有复合内绝缘层的碳化硅器件元胞结构及制作方法，利用T型栅的自洽屏蔽作用，降低复合内绝缘层的高热、高场缓和效应，提高器件的高温可靠性。
附图说明
图1示意性示出了SiC MOSFET器件元胞结构示意图；
图2示意性示出了另一种SiC MOSFET器件元胞结构示意图；
图3示意性示出了传统功率器件元胞内绝缘的结构示意图；
图4示意性示出了根据本发明实施例元胞内带绝缘结构的宽禁带功率半导体器件制备方法的流程图；
图5示意性示出了根据本发明具体实施例一的碳化硅器件元胞内绝缘结构示意图；
图6示意性示出了根据本发明具体实施例二的碳化硅器件元胞内绝缘结构示意图；
图7示意性示出了根据本发明具体实施例三的碳化硅器件元胞内绝缘结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明中的各种方位词，比如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等只是为了描述的方便，用于描述各部件之间的相对位置关系，而不是用于限定本发明，本发明的产品摆放方式不同可能导致各种方位描述的改变。
本公开的第一实施例提供了一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，请参见图1，包括：功率器件元胞单元100，栅氧化层230、栅电极接触210形成于元胞单元100上部，复合内绝缘层220形成于栅氧化层230和栅电极接触210的表面；复合内绝缘层220自下而上包括致密介质层300，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，钝化介质薄膜层320；或者复合内绝缘层220自下而上包括致密介质层300，钝化介质薄膜层320，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310；源电极接触200形成于功率器件元胞单元100和复合内绝缘层220的上表面。
图1、图2是本实施例涉及的SiC MOSFET器件元胞结构示意图，包括功率器件元胞单元100，栅氧化层230，栅电极接触210，源电极接触200和内绝缘介质220，其中，栅电极接触210和源电极接触220通过内绝缘介质220隔离开，功率器件元胞单元100涉及了平面DMOSFET单元(图1)和沟槽UMOSFET(图2)单元两种结构。还需要说明的是，功率器件元胞单元100包括并不局限于金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)，晶闸管(GTO)，沟槽型肖特基势垒二极管(TMBS)以及功率器件终端区域等。
图3是传统功率器件元胞内绝缘的结构，功率器件元胞单元100进行了简化处理，内绝缘结构包括栅氧化层230，栅电极接触210，源电极接触200和内绝缘介质220。图5是本发明的器件元胞内绝缘结构，由致密介质层300，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，钝化介质薄膜层320组成的复合多层结构组成，这里致密介质层300由自热氧化多晶硅栅电极接触形成，主要起降低栅电极210表面可移动电荷的作用，同时所述的致密介质层300也能够降低介质层300表面的界面态密度，因而能够提高栅电极接触和源电极接触的绝缘特性，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310主要起降低薄膜层310中的电场作用，结合薄膜高热导率的特性使得功率器件在高热耗散条件下及时见栅电极接触和源电极接触之间的热量传导出去，提高功率器件的热可靠性，钝化介质薄膜层320主要起进一步保护内部栅电极210以及薄膜层310表面不被氧化和污染，仿真一些氧化电荷或者可移动电荷的产生，通过这三层复合内绝缘结构有效强化栅电极接触和源电极接触的隔离作用，该结构既可以降低内层电场又可以传导高功率模式下的热耗散，大大降低传统功率器件元胞隔离过程中存在的泄漏电流，有效提高功率器件高场可靠性和热稳定性。
在上述实施例的基础上，致密介质层300、高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310、钝化介质薄膜层320均具有圆弧化结构。
使复合内绝缘层220三层中的每一层都形成圆弧化结构，可以降低高场环境下的尖端电学应力，提高器件强场可靠性。通过改变复合内绝缘层的结构和形貌，有效增强栅电极接触210和源电极接触200的隔离作用，降低传统功率器件元胞隔离过程中存在的泄漏电流，提高功率器件高场可靠性和热稳定性。
在上述实施例的基础上，致密介质层300形成于具有缓坡角度的结构的栅电极接触210的表面，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310具有平坦化表面，钝化介质薄膜层320具有圆弧化结构。
致密介质层300还可以形成于栅电极接触210的表面相同的具有缓坡角度的结构，该结构通过将栅电极接触210和源电极接触200之间的直角型接触转变为具有缓坡角度的接触，从而降低直角顶点处的二维电场集聚效应，具有减小复合绝缘层内部峰值电场的功效，能够进一步降低器件高场下的栅电极接触210和源电极接触之间的漏电流。
在上述实施例的基础上，致密介质层300的厚度为1～100nm。
致密介质层300的厚度不能太厚，否则将减弱其后生长的高介电常数或高热导率薄膜介质层的物理功效。
在上述实施例的基础上，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310的厚度为10～5000nm，高介电常数薄膜材料包括AlN、Al2O3、HfO2，高热导率薄膜材料包括AlN、BN。
采用高热导率AlN等绝缘物质，可以提高功率器件热耗散能力，避免热逸溃引起的器件失效。
在上述实施例的基础上，钝化介质薄膜层320的厚度为10～5000nm。
钝化介质薄膜层320的厚度在该范围内具有既能有效保护内部栅电极接触和高介电常数或高热导率薄膜层310，也能降低工艺成本，降低后续功率器件平坦化工艺和通孔互连工艺的技术难度。钝化介质薄膜层320的位置可以与高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310的位置互换，不影响栅电极接触210和源电极接触200之间的绝缘隔离效果，这种位置转换在一定程度上能够降低源电极200在高温熔融条件下向复合绝缘介质220中扩散金属离子。
本公开的第二实施例提供了一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，请参见图4，包括：S1，清洗功率器件元胞单元100，在元胞单元100上部制作栅氧化层230、栅电极接触210；S2，将栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300；S3，在致密介质300先淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，再淀积钝化介质薄膜层320；或者在致密介质300先淀积钝化介质薄膜层320，再淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310；S4，在功率器件元胞单元100和复合内绝缘介层220的上表面淀积源电极接触200。
S1中清洗功率器件元胞单元100为表面标准清洗，制作栅氧化层230是利用热氧化并氧化后退火方法，在1100℃～1300℃的条件下干氧氧化半小时左右，并在1200℃～1300℃的温度和NO气氛条件下退火1～3小时，的退火气氛不仅仅是NO，也可以是POCl3，H2，N2O，P2O5，Sb+NO等，栅氧化层230的材料并不局限于二氧化硅，还可以是通过物理或化学气相沉积或原子层沉积等方法，沉积其他氧化物材料如Al2O3、SixNy(x，y为元素比)以及AlN、AlON、HfO2等高k介质材料以及它们的组合。
S2采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300。S3采用物理或者化学气相沉积等方法，在致密介质300表面淀积高介电常数薄膜或高热导率薄膜以及它们的组合，形成高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310；采用物理或者化学气相沉积等方法，在高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310表面淀积钝化介质薄膜，形成钝化介质薄膜层320。由于采用了新型内绝缘结构，界面态密度低，降低了缺陷在高温高场下演变和扩大的可能性，提高了器件热稳定性；采用复合结构内绝缘物质使得器件元胞间的隔离效果更加明显，尤其解决栅源电应力所造成的器件漏电流升高问题，提高器件长期稳定性工作能力，防止器件在短路和功率循环条件的性能退化。
S4采用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在淀积金属层，金属层可以是AlTi、Ni、TiW、AlTi等金属或它们的组合，制成源电极接触200，并且在900℃～1100℃的温度范围退火。源电极接触200通过快速热退火工艺与功率元胞单元100的一部分表面形成欧姆接触，同时所述的源电极接触200和栅电极接触210被复合内绝缘介质220隔离开。
在上述实施例的基础上，S1之后还包括微刻蚀栅电极接触210，使其形成圆弧化的结构；S3还包括淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310或钝化介质薄膜层320后，微刻蚀使其分别形成圆弧化的结构。
由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀栅电极接触210，使栅电极接触210形成圆弧化的结构，采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300，并通过1000～1200℃退火工艺进行钝化；由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀致密介质300，使之形成圆弧化的结构，利用物理或者化学气相沉积等方法，在致密介质300表面淀积高介电常数薄膜或高热导率薄膜以及它们的组合，形成高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化；由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀介质310，使之形成圆弧化的结构，在介质310表面淀积钝化介质薄膜，形成钝化介质薄膜层320，由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀钝化介质薄膜层320，使之形成圆弧化的结构，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
在上述实施例的基础上，S1之后还包括刻蚀栅电极接触210，使其形成具有缓坡角度的结构；S3还包括淀积钝化介质薄膜层320后，刻蚀使其形成圆弧化的结构。
由物理、化学等蚀刻手段，蚀刻栅电极接触210，使栅电极接触210形成基于缓坡角度的结构，采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300，并通过1000～1200℃退火工艺进行钝化；利用物理或者化学气相沉积等方法，在致密介质300表面淀积高介电常数薄膜或高热导率薄膜以及它们的组合，形成高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310，介质310具有平坦化表面，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化；由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀介质310，使之形成圆弧化的结构，利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质310表面淀积钝化介质薄膜，形成钝化介质薄膜层320，由物理、化学等蚀刻手段，微刻蚀钝化介质薄膜层320，使之形成圆弧化的结构，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
在上述实施例的基础上，淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层310的厚度为10～5000nm，高介电常数薄膜使用的材料包括AlN、Al2O3、HfO2，高热导率薄膜使用的材料包括AlN、BN。
采用高热导率AlN等绝缘物质，可以提高功率器件热耗散能力，避免逸溃引起的器件失效。
本发明主要用于提高SiC基功率MOS型器件的高温强场可靠性，降低栅电极和源电极之间的泄漏电流。本发明用于碳化硅器件元胞内绝缘的结构的制作方法，是基于SiC基功率器件元胞单元，采用表面清洗、热氧化、热退火、高介电常数和高热导率薄膜的沉积技术，低温热处理技术，化学和物理刻蚀技术以及平坦化技术，实现SiC功率器件的有源区栅电极接触和源电极接触的有效隔离，使得当器件热耗散急剧升高或者电场急剧升高时，栅电极接触和源电极接触之间无泄漏电流产生，降低器件失效的可能性。
下面再以三个具体实施例介绍本发明宽禁带功率半导体器件及制备方法，以SiC基片用于MOSFET器件和IGBT型器件的制备。
实施例一
结构如图5所示，其中，
步骤S1：清洗功率器件元胞单元，首先将功率器件元胞单元100进行表面清洗，具体为：
a.依次用丙酮和乙醇超声清洗三遍，再用去离子水冲洗。
b.将将有机超声后的SiC外延材料基片放入放在浓硫酸和双氧水溶液中至少煮10min。
c.将煮过浓硫酸的SiC外延材料基片依次用一号液和二号液煮15min，再用去离子水冲洗干净后用氮气吹干待用。一号液为氨水、过氧化氢和去离子水的混合液，按体积比氨水∶过氧化氢∶去离子水＝1∶2∶5，二号液为盐酸、过氧化氢和去离子水的混合液，按体积比盐酸∶过氧化氢∶去离子水＝1∶2∶5。
d.将冲洗后的SiC外延材料基片放入稀释的氢氟酸(按体积比氟化氢∶去离子水＝1∶3)内浸泡1min，去除表面的氧化物，并用去离子水清洗，再烘干。
形成栅氧化层，利用热氧化并氧化后退火方法，在1100℃～1300℃的条件下干氧氧化半小时左右，并在1200℃～1300℃的温度和NO气氛条件下退火1～3小时，退火气氛不仅仅是NO，也可以是POCl3，H2，N2O，P2O5，Sb+NO等，最终获得栅氧化层230，栅氧化层230也可以通过物理或化学气相沉积或原子层沉积等方法获得。
形成栅电极接触，利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术，在已形成JFET沟槽氧化物的表面上填充高掺杂多晶硅。再利用光刻掩膜以及物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，干法刻蚀所沉积的高掺杂多晶硅，最终在栅氧化层230表面制成栅电极接触210。
形成复合内绝缘层，复合内绝缘层自下而上包括介质300，介质310以及介质320，具体步骤包括：
S2：采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300，介质300的厚度为1～100nm，并通过1000～1200℃退火工艺进行钝化。
S3：利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质300表面淀积高介电常数薄膜，例如AlN、Al2O3、HfO2等，或者淀积高热导率薄膜，例如AlN、BN等，或者淀积它们的复合薄膜，形成介质310，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质310表面淀积钝化介质薄膜，例如氮化硅、二氧化硅等，形成介质320，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
其中，介质310和介质320的制备步骤可作顺序调换，即，当顺序调换后，复合内绝缘层的组成自下而上包括介质300，介质320以及介质310。
S4：形成源电极接触，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在淀积金属层，金属层可以是AlTi、Ni、TiW、AlTi等金属或它们的组合，制成源电极接触200，并且在900℃～1100℃的温度范围，氮气或者氩气条件退火源电极接触200使其形成欧姆接触。
实施例二
结构如图6所示，其中，
步骤S1-S2，和S4均与实施例一相同，所不同的是，
步骤S3：形成复合内绝缘层，复合内绝缘层自下而上包括介质300，介质310以及介质320，具体步骤包括：
由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，微刻蚀栅电极接触210，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，使其形成圆弧化的结构，采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300，介质300的厚度为1～100nm，并通过1000-1200℃退火工艺进行钝化。
由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，微刻蚀介质300，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，使其形成圆弧化的结构，利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质300表面淀积高介电常数薄膜，例如AlN、Al2O3、HfO2等，或者淀积高热导率薄膜，例如AlN、BN等，或者淀积它们的复合薄膜，形成介质310，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，微刻蚀介质310，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，使其形成圆弧化的结构，利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质310表面淀积钝化介质薄膜，例如氮化硅、二氧化硅等，形成介质320，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化，同时由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，微刻蚀介质320，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，使其形成圆弧化的结构。
实施例三
结构如图7所示，其中，
步骤S1-S2，和S4均匀实施例一相同，所不同的是，
步骤S3：形成复合内绝缘层，复合内绝缘层自下而上包括介质300，介质310以及介质320，具体步骤包括：
由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，蚀刻栅电极接触210，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，化学刻蚀手段可以是湿法刻蚀，使栅电极接触210形成基于缓坡角度的结构，采用低温氧化的工艺(900℃)将多晶硅栅电极接触210表面自热氧化形成致密介质300，介质300的厚度为1～100nm，并通过1000～1200℃退火工艺进行钝化。
利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质300表面淀积高介电常数薄膜，例如AlN、Al2O3、HfO2等，或者淀积高热导率薄膜，例如AlN、BN等，或者淀积它们的复合薄膜，形成介质310，介质310具有平坦化表面，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化。
利用物理或者化学气相沉积等方法，在介质310表面淀积钝化介质薄膜，例如氮化硅、二氧化硅等，形成介质320，介质310具有平坦化表面，介质300的厚度为10～5000nm，并通过500～1000℃退火工艺进行钝化，同时由物理、化学等蚀刻手段，如反应离子刻蚀(RIE)或者是电感耦合等离子(ICP)等，微刻蚀介质320，刻蚀气体可以是SF6/O2、NF3/Ar、CF4、H2/SiH4、HBr、CHF3/O2、C4F8/O2、BCl3/Cl2的气体或组合，使其形成圆弧化的结构。
以上所述的具体实施例所采用的基片材料并不局限于SiC材料，还可以包括硅、氮化镓、氧化镓、金刚石等电力电子半导体材料。当采用其他半导体材料作为基片时，其最终所制成的功率器件元胞内绝缘的结构及制备方法均应包含在本公开的保护范围之内。
以上所述的具体实施例所采用的栅氧化层材料并不局限于二氧化硅，还可以是其他氧化物材料如Al2O3、SixNy(x，y为元素比)以及AlN、AlON、HfO2等高k介质材料以及它们的组合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，包括：
功率器件元胞单元(100)，栅氧化层(230)、栅电极接触(210)形成于所述元胞单元(100)上部，复合内绝缘层(220)形成于所述栅氧化层(230)和栅电极接触(210)的表面；
所述复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)，钝化介质薄膜层(320)；或者所述复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，钝化介质薄膜层(320)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)；
源电极接触(200)形成于所述功率器件元胞单元(100)和复合内绝缘介层(220)的上表面。
2.根据权利要求1所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，所述致密介质层(300)、高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)、钝化介质薄膜层(320)均具有圆弧化结构。
3.根据权利要求1所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，所述致密介质层(300)形成于具有缓坡角度的结构的栅电极接触(210)的表面，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)具有平坦化表面，钝化介质薄膜层(320)具有圆弧化结构。
4.根据权利要求1～3任一所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，所述致密介质层(300)的厚度为1～100nm。
5.根据权利要求1～3任一所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，所述高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)的厚度为10～5000nm，所述高介电常数薄膜材料包括AlN、Al2O3、HfO2，所述高热导率薄膜材料包括AlN、BN。
6.根据权利要求1～3任一所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，其特征在于，所述钝化介质薄膜层(320)的厚度为10～5000nm。
7.一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，包括：
S1，清洗功率器件元胞单元(100)，在所述元胞单元(100)上部制作栅氧化层(230)、栅电极接触(210)；
S2，将所述栅电极接触(210)表面自热氧化形成致密介质(300)；
S3，在所述致密介质(300)先淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)，再淀积钝化介质薄膜层(320)；或者在所述致密介质(300)先淀积钝化介质薄膜层(320)，再淀积高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)；
S4，在所述功率器件元胞单元(100)和复合内绝缘介层(220)的上表面淀积源电极接触(200)。
8.根据权利要求7所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，还包括：所述S1之后还包括微刻蚀所述栅电极接触(210)，使其形成圆弧化的结构；S3还包括淀积所述高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)或钝化介质薄膜层(320)后，微刻蚀使其分别形成圆弧化的结构。
9.根据权利要求7所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，还包括：所述S1之后还包括刻蚀所述栅电极接触(210)，使其形成具有缓坡角度的结构；S3还包括淀积所述钝化介质薄膜层(320)后，刻蚀使其形成圆弧化的结构。
10.根据权利要求7～9任一所述的元胞内带绝缘结构的功率半导体器件的制备方法，还包括：淀积所述高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)的厚度为10～5000nm，所述高介电常数薄膜使用的材料包括AlN、Al2O3、HfO2，所述高热导率薄膜使用的材料包括AlN、BN。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050003010A (ko) * | 2003-06-30 | 2005-01-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유동성 절연막의 치밀도를 향상시킨 반도체 소자의 제조방법 |
| CN102254946A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-11-23 | 苏州英诺迅科技有限公司 | 一种射频横向扩散n型mos管及其制造方法 |
| US8530978B1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-09-10 | Hrl Laboratories, Llc | High current high voltage GaN field effect transistors and method of fabricating same |
| CN103730506A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-16 | 杭州立昂微电子股份有限公司 | 一种低栅极电荷功率器件及其制备方法 |
| CN104393048A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-04 | 西安电子科技大学 | 介质调制复合交叠栅功率器件 |
| US20150372103A1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-12-24 | Jiajin LIANG | Split gate power semiconductor field effect transistor |
| CN105206655A (zh) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 通用电气公司 | 半导体器件的蜂窝布局 |
| US20170018615A1 (en) * | 2014-09-09 | 2017-01-19 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| CN106373884A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-01 | 西安电子科技大学 | 复合栅介质GaN基绝缘栅高电子迁移率晶体管的制作方法 |
| CN106910724A (zh) * | 2016-04-05 | 2017-06-30 | 苏州捷芯威半导体有限公司 | 一种半导体器件 |
| CN108780816A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-11-09 | 通用电气公司 | 碳化硅装置及其制作方法 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011264978.0A patent/CN112382659A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050003010A (ko) * | 2003-06-30 | 2005-01-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유동성 절연막의 치밀도를 향상시킨 반도체 소자의 제조방법 |
| CN102254946A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-11-23 | 苏州英诺迅科技有限公司 | 一种射频横向扩散n型mos管及其制造方法 |
| US8530978B1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-09-10 | Hrl Laboratories, Llc | High current high voltage GaN field effect transistors and method of fabricating same |
| US20150372103A1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-12-24 | Jiajin LIANG | Split gate power semiconductor field effect transistor |
| CN103730506A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-16 | 杭州立昂微电子股份有限公司 | 一种低栅极电荷功率器件及其制备方法 |
| CN105206655A (zh) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 通用电气公司 | 半导体器件的蜂窝布局 |
| US20170018615A1 (en) * | 2014-09-09 | 2017-01-19 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| CN104393048A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-04 | 西安电子科技大学 | 介质调制复合交叠栅功率器件 |
| CN108780816A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-11-09 | 通用电气公司 | 碳化硅装置及其制作方法 |
| CN106910724A (zh) * | 2016-04-05 | 2017-06-30 | 苏州捷芯威半导体有限公司 | 一种半导体器件 |
| CN106373884A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-01 | 西安电子科技大学 | 复合栅介质GaN基绝缘栅高电子迁移率晶体管的制作方法 |
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