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公开(公告)号：CN115954379A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211436700.6
申请日：2022-11-16
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/08 , H01L29/06 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本公开涉及芯片制造技术领域，提供了带有P+沟槽结构的碳化硅MOSFET器件及制作方法。该器件的元胞包括：所述碳化硅N‑外延层内部形成有两个对称设置的P‑base区域；所述P‑base区域内部形成有通过自对准技术形成的N+源极区域，所述N+源极区域内部形成有P+沟槽；所述P+沟槽的底部下方形成有P+源极区域；所述碳化硅N‑外延层形成有层间绝缘介质，所述层间绝缘介质内设有栅极金属，所述层间绝缘介质设有源极开孔；所述P+沟槽的侧壁和底部，以及所述源极开孔的底部设有均匀厚度的源极金属。本公开实施例通过形成的N+源极和P+源极，使得源极与P‑base形成短接，抑制寄生NPN效应，同时又提高P+源极的精度，避免元胞内的不均流现象，提高器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN113053992B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201911370380.7
申请日：2019-12-26
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构，包括：位于第一导电类型衬底层上的第一导电类型漂移区，位于漂移区内的第二导电类型阱区和JFET区，位于阱区表面内的增强区，位于第一导电类型增强区、阱区以及JFET区上且与它们同时接触的栅极绝缘层及其之上的栅极，位于增强区上的源极金属，位于第二电类型增强区和漂移区上的肖特基金属，以及位于衬底之下的漏极金属。本发明通过在三维分裂栅结构的碳化硅MOSFET元胞结构内集成SBD，提高了MOSFET器件体二极管的开启电压，提高了器件可靠性，通过SBD集成于MOSFET元胞结构的JFET区，增加了器件整体功率密度，且肖特基金属与JFET掺杂区域进行错位间隔设置，实现了导通电阻和漏电流较好的折中关系。
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公开(公告)号：CN111933710B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010768456.8
申请日：2020-08-03
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/78 , H01L29/423 , H01L29/06 , H01L21/04
Abstract: 本公开提供一种碳化硅器件的元胞结构、其制备方法及碳化硅器件，所述元胞结构包括：多个间隔设置于所述漂移层表面内的第二导电类型阱区；位于所述阱区表面内的第二导电类型第一源区和第一导电类型第二源区；位于相邻两个所述阱区之间的第一栅极沟槽；位于所述漂移层内且位于所述第一栅极沟槽下方的第二导电类型第一屏蔽区；设置于所述第一栅极沟槽内并分别位于所述第一栅极沟槽两侧的第一栅极和第二栅极。通过在第一栅极沟槽底部设置第一屏蔽区，可大幅降低阻断状态下器件的栅极氧化层的电场应力，大幅提高器件的长期使用可靠性。且通过在栅极沟槽内设置通过层间介质层隔离的第一栅极和第二栅极，即形成分裂状的栅极，可降低栅极寄生电容。
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公开(公告)号：CN113053747B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201911363839.0
申请日：2019-12-26
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L21/335 , H01L29/36
Abstract: 本公开提供一种改善SiC晶圆翘曲的方法及SiC半导体器件的制备方法。该改善SiC晶圆翘曲的方法包括：提供第一导电类型SiC晶圆，其中，所述晶圆由于正面离子注入形成正面掺杂区而发生翘曲，所述正面掺杂区为构成半导体器件所需的掺杂区；在所述晶圆的背面形成与所述正面掺杂区对应设置的第一背面掺杂区，以使背面离子注入与正面离子注入产生的应力相互抵消；对所述晶圆进行高温激活退火，以消除所述晶圆上的残余应力；刻蚀所述晶圆的整个背面；通过注入第一导电类型的高能离子形成覆盖所述晶圆的整个背面的第二背面掺杂区；对所述晶圆的背面进行金属化处理。通过改善晶圆翘曲的程度，提高器件加工工艺精度与一致性，进而提高产品稳定性，提升产品良率。
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公开(公告)号：CN111933685B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010591568.0
申请日：2020-06-24
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本公开提供一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构、其制备方法及碳化硅MOSFET器件，所述元胞结构包括：位于所述衬底上方的第一导电类型漂移层；其中，在元胞结构两侧，于所述漂移层表面向下设置有侧部沟槽，以在所述漂移层表面于所述元胞结构中心位置形成凸台；位于所述侧部沟槽下方的第二导电类型阱区；位于所述阱区表面内的第一导电类型源区；设置于所述漂移层内，且位于所述凸台的顶部和侧壁以及所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧的下方的第二导电类型屏蔽区。屏蔽区的加入，可大幅降低阻断态下器件的栅极氧化层的电场应力，大幅提高长期使用的可靠性。而且屏蔽区对器件导通特性的影响很小，可实现良好的栅极氧化层的电场应力和导通电阻之间的折中关系。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114566429A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202011362084.5
申请日：2020-11-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L21/266 , H01L29/06
Abstract: 本公开提供一种改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件。该改善晶圆翘曲的方法包括：提供一翘曲的晶圆；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或刻蚀工艺发生边缘向下的翘曲，且所述晶圆各位置处的翘曲度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；其中，各个所述环形离子注入区的径向宽度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。该方法能精准消除由正面工艺带来的晶圆翘曲，避免对后续工艺造成较大影响。
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公开(公告)号：CN114220843A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111537706.8
申请日：2021-12-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L23/58 , H01L29/872
Abstract: 本申请提供一种功率半导体器件，该功率半导体器件包括第一导电类型碳化硅衬底和位于所述衬底上方的第一导电类型漂移层，以及设置于所述漂移层上的有源区、终端区和位于所述有源区与所述终端区之间的主结区；所述有源区包括多个间隔设置于所述漂移层表面内的第二导电类型第一掺杂区，以及位于漂移层上方的第一金属层和第二金属层；所述主结区包括设置于所述漂移层表面内的第二导电类型第二掺杂区，以及覆盖所述第二掺杂区部分上表面的电阻层；所述电阻层具有正的温度系数；所述第一金属层、所述第二金属层和所述电阻层相互电连接。通过在主结区设置具有正的温度系数的电阻层，抑制芯片主结上的浪涌电流，降低主结金属被熔化的风险。
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公开(公告)号：CN114220735A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111537622.4
申请日：2021-12-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L21/28 , H01L21/336 , H01L29/06 , H01L29/423 , H01L29/78
Abstract: 本发明提供了一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件，解决了碳化硅功率半导体容易沟槽底角形成电场集中，从而导致栅氧击穿失效的问题。功率半导体器件的制作方法包括：提供一衬底；在衬底上形成第一外延层；在第一外延层的上表面形成第一导电类型阱区；在第一导电类型阱区的部分区域形成第一导电类型掺杂层和第二导电类型掺杂层；在第一导电类型阱区的上表面形成第二外延层；刻蚀第二外延层、第一导电类型阱区、第一导电类型掺杂层和第二导电类型掺杂层以形成斜坡结构，斜坡结构沿第二外延层的侧壁向第二导电类型掺杂层延伸；在第二外延层的上表面形成栅氧层；在栅氧层上形成栅极和源极，在衬底远离第一外延层的一侧形成漏极。
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公开(公告)号：CN114200275A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010898622.6
申请日：2020-08-31
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: G01R31/26
Abstract: 本说明书实施例提供一种碳化硅MOSFET器件高温栅偏试验方法及系统，包括：利用阈值电压测试装置测试至少一组待测器件的初始阈值电压值；利用高温栅偏测试装置对待测器件进行三种驱动电压条件下的高温栅偏测试；三种驱动电压分别为+20V/0V，+20V/‑5V和+20V/‑10V；在高温栅偏测试过程中，于不同的时间点利用阈值电压测试装置测试待测器件的当前阈值电压值，得到不同时间点对应的阈值电压值；高温栅偏测试结束，根据初始阈值电压值和不同时间点对应的阈值电压值，对阈值电压退化特性进行分析。本说明书充分考虑器件的实际工况，能够对碳化硅MOSFET器件进行全面的可靠性试验。
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公开(公告)号：CN114121639A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010881132.5
申请日：2020-08-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L21/3065 , H01L21/306 , H01L21/308 , H01L21/762 , H01L29/06 , H01L21/28 , H01L29/423
Abstract: 本发明提供了一种圆滑沟槽的制作方法及圆滑沟槽结构，所述制作方法包括：首先由经所述掩膜层，利用以各向异性为主的第一次干法刻蚀蚀刻所述半导体晶圆，以形成侧壁陡直和底部平滑的沟槽结构，然后去除所述第一层掩膜，并在没有掩膜层的保护情况下，利用以各向同性为主的第二次干法刻蚀蚀刻所述半导体晶圆，以圆滑所述沟槽的顶部和底部，最终形成侧壁陡直、顶部和底部圆滑的沟槽。因此，本发明提供的沟槽制作方法工艺步骤简单，能够极大地提高工艺效率和节约成本，本发明提供的圆滑沟槽结构既能够提升器件性能和可靠性，又可以为后续沟槽内的生长及填充工艺带来便捷。
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