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4H-SiC材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、热导率高和电子饱和漂移速度高的优越物理化学特性,适合制作高压、大功率、抗辐照、耐高温的半导体功率器件。4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)具有导通电阻低、开关特性好等优势,在电力电子领域得到了广泛的应用。高效的终端结构、合理的工艺流程是实现高电压等级SiC SBD的关键因素。在众多的终端结构中,结终端扩展(JTE)以其终端效率高、占用面积小、工艺上易于实现等优势成为制作高压功率器件的首选。实验流片了1700V等级4H-SiC材料制备的SBD,终端结构分别采用场板(FP)终端、结终端扩展(JTE)以及两者结合的复合终端,测试了各终端下器件的正反向特性,评估了所制作器件的性能;通过统计分析验证了FP+JTE复合终端比单独JTE终端在工艺稳定度上的优越性;同时也设计了验证JTE终端长度对击穿电压影响的对比实验,验证了JTE长度的饱和规律。首先,在理论仿真部分,基于1700V等级SBD外延参数的设计,使用Sentaurus软件仿真研究了采用FP终端、JTE终端及FP+JTE复合终端SBD的反向击穿特性;接着,从实际流片的角度出发,结合Trim软件仿真设计了两次离子注入实现JTE终端的所需的离子注入能量和剂量;然后设计了完整的工艺流程,绘制了版图,在版图中分别设计了无终端、FP终端、JTE终端、FP+JTE复合终端的器件以及测试CV的器件图形,同时为了验证JTE终端长度的影响,对于JTE终端设计了长度为20μm,40μm,60μm,80μm,100μm的五组实验;接着进行了完整的流片,流片过程中对关键工艺进行了监控并记录工艺参数;最后,测试了所制作器件的正反向特性,根据测试的正向IV特性提取了器件的开启电压、理想因子、势垒高度、比导通电阻等参数;根据测试的反向IV特性评估了器件的反向性能;根据JTE终端及复合终端在不同电压区间的统计分布结果评估了不同终端的总体器件性能以及工艺稳定性。测试结果显示所制作器件反向击穿特性偏离了预期值,根据离子注入后SIMS测试结果提取实际的注入能量和剂量,重新仿真了器件的反向特性,分析得出器件反向特性偏离预期值的最可能原因是离子注入能量和剂量的偏差,同时也不排除激活退火效果未达预期以及界面电荷对器件性能的影响。尽管如此,在JTE长度对击穿电压的影响方面,仿真结果与实验测试结果具有一致性,JTE长度具有饱和性的规律得到了实验验证。总体来看,本次实验流片验证了所设计JTE终端的有效性和JTE长度的饱和性规律,并验证了复合终端比单纯JTE终端在实际工艺稳定性方面的优势,同时,在各个工艺步骤上积累了工艺经验,能为下一次流片提供有价值的参考。