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一种功率器件的制备方法及功率器件与流程

作者:小编    发布时间:2026-01-29 18:00:47    浏览量:

  1、随着半导体技术的发展,人们对半导体器件的要求越来越高。半导体器件可以为碳化硅(sic)功率器件。碳化硅材料相比于硅(si)材料,具有独特的性能优势,可在更薄的外延厚度情况下拥有更高的掺杂,以及具有较低的本征载流子浓度,具有优良的耐压特性、热导性。因此,碳化硅器件相比于传统硅器件更贴合当前及未来的电力电子应用。

  2、然而现有的sic器件的工艺尚不成熟。基于碳化硅器件的封装工艺,常规的源极金属材料al无法满足封装时的打线需求,所以需要双层金属工艺。将碳化硅器件的电极设置为双层金属层,将cu作为顶层金属时,需要额外的设备,且工艺复杂。将au作为顶层金属时,需要额外的设备,且容易因操作不当导致产线污染。sic器件将ag作为电极的顶层金属时,存在容易被氧化的问题,导致器件的金属引线可靠性不高。

  1、本发明实施例提供一种功率器件的制备方法及功率器件,以解决sic器件将ag作为电极的顶层金属,存在容易被氧化,导致器件的金属引线可靠性不高的问题。

  7、在隔离层远离第一表面的一侧形成第二源极金属,所述第二源极金属包括ag;

  12、可选的,所述在所述隔离层远离所述第一表面的一侧形成第二源极金属,包括:

  14、在所述光刻胶层远离所述第一表面的一侧形成第一金属层,移除所述光刻胶层,形成第二源极金属。

  18、可选的,在光刻胶层远离第一表面的一侧形成第一金属层,移除光刻胶层,形成第二源极金属,包括:

  19、在光刻胶层远离第一表面的一侧通过金属沉积形成第一金属层,第一金属层覆盖部分第一源极金属、部分隔离层和光刻胶层;

  21、位于第一源极金属远离第一表面一侧的第一金属层和隔离层远离第一表面一侧的第一金属层形成第二源极金属。

  26、在衬底的一侧形成外延层;外延层与衬底的掺杂类型相同;衬底为第一掺杂类型;

  30、在半导体本体的第一表面形成栅极结构;所述栅极结构设置于所述半导体本体的第一表面,或者,栅极结构从第一表面延伸至半导体本体内。

  32、在所述半导体本体的所述第一表面形成第一绝缘层,在所述第一绝缘层远离所述第一表面的一侧形成栅极,所述栅极覆盖所述第一绝缘层,所述栅极和所述第一绝缘层为栅极结构;或者,

  33、在半导体本体的第一表面形成栅极凹槽;栅极凹槽由第一表面延伸至半导体本体内部;栅极凹槽贯穿第一区域、阱区及部分外延层;在栅极凹槽内部形成第一绝缘层;在第一绝缘层远离衬底的一侧形成沟槽栅极;沟槽栅极覆盖栅极凹槽内部的第一绝缘层;沟槽栅极和栅极凹槽内部的第一绝缘层为栅极结构。

  35、在所述半导体本体的所述第一表面形成第二绝缘层;所述第二绝缘层覆盖所述栅极结构;

  36、在所述第二绝缘层远离衬底的一侧形成第一源极金属;所述第一源极金属覆盖所述第二绝缘层以及所述第二绝缘层未覆盖的所述半导体本体的第一表面的区域,所述第一源极金属至少与部分所述第一区域和/或部分所述阱区接触,所述第一源极金属包括al。

  37、根据本发明的另一方面,本实施例提供一种功率器件,采用第一方面任意项提出的功率器件的制备方法进行制备。

  38、本发明实施例提供的功率器件的制备方法,通过在半导体本体的第一表面形成第一源极金属、并在第一源极金属远离第一表面的一侧形成隔离层之后,在隔离层远离第一表面的一侧形成第二源极金属,第二源极金属包括ag。这样设置,使得制得的第二源极金属不容易在制备过程中被氧化,提高了第二源极金属的制备良率,满足第二源极金属在封装时的打线需求,提高了功率器件的可靠性。

  2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述第一源极金属远离所述第一表面的一侧形成隔离层,包括:

  3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述隔离层远离所述第一表面的一侧形成第二源极金属,包括:

  4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述隔离层远离所述第一表面的一侧形成光刻胶层,包括:

  5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述在所述光刻胶层远离所述第一表面的一侧形成第一金属层,移除所述光刻胶层,形成第二源极金属,包括:

  6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述半导体本体的所述第二表面形成漏极,包括:

  8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在所述半导体本体的所述第一表面形成第一源极金属之前,还包括:

  9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在所述半导体本体的所述第一表面形成栅极结构,包括:

  10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述在所述半导体本体的所述第一表面形成第一源极金属,包括:

  11.一种功率器件,其特征在于,采用权利要求1-10任一项所述的功率器件的制备方法进行制备。

  本发明实施例公开一种功率器件的制备方法及功率器件。该功率器件的制备方法包括提供半导体本体,半导体本体包括相对设置的第一表面和第二表面;在半导体本体的第一表面形成第一源极金属;在第一源极金属远离第一表面的一侧形成隔离层;在隔离层远离第一表面的一侧形成第二源极金属;在半导体本体的第二表面形成漏极。本发明实施例提供的技术方案可以提高第二源极金属的制备良率,可以提高功率器件的可靠性,能解决功率器件存在金属电极容易被氧化,导致功率器件的金属引线可靠性不高的问题。

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