本發(fā)明涉及一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos及制備方法。
背景技術(shù)：
1、碳化硅vdmos器件由于其寬禁帶特性，相比si?vdmos器件天然具備低柵電荷、高開關(guān)速度的特點(diǎn)，在高壓（1000v以上）大電流（100a以上）應(yīng)用條件下，單個(gè)碳化硅vdmos器件不能滿足應(yīng)用需求，需要進(jìn)行多個(gè)器件并聯(lián)應(yīng)用，在并聯(lián)應(yīng)用器件關(guān)斷的過程中，由于器件分布不可能完全堆成，會出現(xiàn)電流向某一個(gè)器件沖擊，燒毀器件；因此，對器件的uis特性要求更高。現(xiàn)階段對器件短路燒毀有兩種熱機(jī)理分析，一種是jfet區(qū)高電場、大電流產(chǎn)生大量的熱燒毀；一種是器件內(nèi)部寄生npn晶體管導(dǎo)通導(dǎo)致電流倍增產(chǎn)生大量的熱導(dǎo)致的熱燒毀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos及制備方法，降低jfet區(qū)電阻，避免大量熱生成，提高抗uis特性和降低器件導(dǎo)通電阻；并使得器件內(nèi)部寄生npn晶體管始終保持關(guān)斷，不會出現(xiàn)電流倍增效應(yīng)，從而提高器件抗uis特性。
2、第一方面，本發(fā)明提供了一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，包括如下步驟：
3、步驟1、在碳化硅襯底下側(cè)面淀積金屬，形成漏極金屬層；在碳化硅襯底上側(cè)面外延生長，形成漂移區(qū)；
4、步驟2、在漂移區(qū)上方形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成低阻區(qū)；
5、步驟3、去除步驟2的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成分流區(qū)；
6、步驟4、去除步驟3的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成源極保護(hù)區(qū)，并將漂移區(qū)分為第一漂移層以及第二漂移層；
7、步驟5、去除步驟4的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成p型阱區(qū)；
8、步驟6、去除步驟5的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成p型源區(qū)；
9、步驟7、去除步驟6的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，離子注入，形成n型源區(qū)；
10、步驟8、去除步驟7的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，形成柵極保護(hù)區(qū)；
11、步驟9、去除步驟8的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，淀積，形成絕緣介質(zhì)層；
12、步驟10、去除步驟9的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，淀積金屬，形成柵極金屬層；
13、步驟11、去除步驟10的阻擋層，重新形成阻擋層，刻蝕阻擋層形成通孔，淀積金屬，形成源極金屬層，所述源極金屬層與所述源極保護(hù)區(qū)短接，去除阻擋層，完成制備。
14、第二方面，本發(fā)明提供了一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos，所述碳化硅vdmos采用第一方面所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法制備得到。
15、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
16、一、本發(fā)明構(gòu)建了與源極金屬層短接的源極保護(hù)區(qū)，從而保證器件在n型源區(qū)-p型阱區(qū)-源極保護(hù)區(qū)-第一漂移層（分流區(qū)）的寄生npn晶體管在器件短路時(shí)為關(guān)斷狀態(tài)，不會導(dǎo)致器件短路時(shí)出現(xiàn)電流倍增的情況，從而提高器件的抗uis特性；
17、二、本發(fā)明在柵極金屬層正下方構(gòu)建了低阻區(qū)和分流區(qū)，在器件出現(xiàn)短路情況時(shí)，形成低阻jfet區(qū)，不會由于源極保護(hù)區(qū)以及p型阱區(qū)形成的空間電荷區(qū)導(dǎo)致jfet區(qū)變?yōu)楦咦璧目臻g電荷區(qū)，避免大的電壓和電流在jfet區(qū)產(chǎn)生大量的熱，從而提高器件的抗uis特性；
18、三、本發(fā)明的低阻區(qū)和分流區(qū)在器件的jfet區(qū)構(gòu)建了低阻導(dǎo)電通道，可以有效降低器件的導(dǎo)通電阻，實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻；
19、四、本發(fā)明構(gòu)建了柵極保護(hù)區(qū)，可以緩解平面柵底部的電場，并有效屏蔽柵漏電容，提高器件的可靠性。
1.一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述低阻區(qū)的下側(cè)面低于所述分流區(qū)的下側(cè)面；所述低阻區(qū)上側(cè)面與所述分流區(qū)上側(cè)面位于同一平面。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述p型源區(qū)的寬度大于所述n型源區(qū)的寬度；所述p型源區(qū)的厚度等于所述n型源區(qū)的厚度。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述低阻區(qū)的摻雜濃度小于所述分流區(qū)的摻雜濃度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述低阻區(qū)的摻雜濃度小于柵極保護(hù)區(qū)的摻雜濃度。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述第一漂移層和第二漂移層的摻雜濃度相等，所述低阻區(qū)的摻雜濃度大于所述第一漂移層的摻雜濃度。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述源極保護(hù)區(qū)的摻雜濃度大于p型阱區(qū)的摻雜濃度、分流區(qū)的摻雜濃度以及第一漂移層的摻雜濃度。
8.如權(quán)利要求1所述的一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos的制備方法，其特征在于：所述碳化硅襯底、漂移層、低阻區(qū)以及分流區(qū)均為n型；所述源極保護(hù)區(qū)以及柵極保護(hù)區(qū)均為p型。
9.一種高抗uis特性低阻平面柵碳化硅vdmos，其特征在于，所述碳化硅vdmos為所述權(quán)利要求1至權(quán)利要求8任意一項(xiàng)所述制備方法制備得到。