公开(公告)号：CN112786679B

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN201911089381.4

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 戴小平 ,  王亚飞 ,  陈喜明 ,  李诚瞻 ,  罗海辉

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/24 ,  H01L29/47 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

Abstract: 本公开提供一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构及碳化硅MOSFET器件。该碳化硅MOSFET器件的元胞结构包括：位于元胞结构两侧且在所述漂移层表面内设置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和位于元胞结构中心且与所述源区、所述阱区以及所述漂移层接触的栅结构。还包括位于所述源区上方且与所述源区形成欧姆接触的源极金属层，在元胞结构两侧，所述漂移层于其未被所述阱区覆盖的区域向下设置有侧部沟槽，所述侧部沟槽中设置有与所述侧部沟槽下方的所述漂移层形成肖特基接触的肖特基金属层。本公开通过在碳化硅MOSFET器件的元胞结构级别集成了SBD，改善碳化硅双极退化现象，提高芯片可靠性，并降低模块封装成本、提高模块电气特性。

公开(公告)号：CN112786587B

公开(公告)日：2022-09-09

申请号：CN201911089113.2

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 王亚飞 ,  戴小平 ,  李诚瞻 ,  唐龙谷 ,  陈喜明 ,  王彦刚

IPC: H01L27/07 ,  H01L23/552 ,  H01L29/423 ,  H01L29/47

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上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区表面设置主沟槽，并在主沟槽的底部和侧壁设置肖特基金属，在第一导电类型漂移区表面内且于主沟槽周边设置第二导电类型阱区，于阱区表面内设置源区，源区之上设置源极金属，分裂为两部分的栅极绝缘层和栅极设置在源区、阱区及第一导电类型漂移区的靠近主沟槽一侧。本发明通过在碳化硅MOSFET器件的元胞内集成SBD，有效抑制了MOSFET器件体内PIN二极管的开启，改善了双极注入效应，提高了MOSFET器件长期使用的可靠性；同时把肖特基金属和源极金属进行有效设置，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了杂散电感。

公开(公告)号：CN107785258B

公开(公告)日：2020-08-28

申请号：CN201610785087.7

申请日：2016-08-31

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 陈喜明 ,  李诚瞻 ,  杨程 ,  吴煜东 ,  丁荣军

IPC: H01L21/331 ,  H01L29/417

Abstract: 本发明涉及一种4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法。该方法通过在发射极P+欧姆接触区域浅注入一层高浓度的铝离子，有利于控制欧姆接触退火后欧姆合金层中铝的组分，从而降低了P型4H‑SiC欧姆接触的比接触电阻率，由此解决了4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管发射极P+源区和N+源区同时形成良好的欧姆接触P+源区比接触电阻率高的问题。本发明提供的4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN110957214A

公开(公告)日：2020-04-03

申请号：CN201811121879.X

申请日：2018-09-26

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘坤 ,  赵艳黎 ,  陈喜明 ,  周正东 ,  郑昌伟 ,  龚芷玉 ,  张文杰 ,  刘锐鸣 ,  李诚瞻

IPC: H01L21/306 ,  H01L21/3065 ,  H01L21/308

Abstract: 本发明提供了一种沟槽及其蚀刻方法，上述沟槽形成在SiC衬底中，上述刻蚀方法包括：提供SiC材质衬底，在衬底表面形成硬掩膜层；在硬掩膜层表面形成光刻胶；图案化光刻胶，干法刻蚀硬掩膜层以在硬掩膜层上形成沟槽图案；以及去除光刻胶，经由硬掩膜层上的沟槽图案干法刻蚀衬底，以在衬底中形成沟槽；其中，采用特殊的刻蚀气体组合，化学腐蚀与物理轰击相结合的方法刻蚀SiC衬底材料，且刻蚀衬底所采用的组合气体的气体流量大于刻蚀硬掩膜层所采用的气体流量，刻蚀衬底所设定的射频源功率和偏压功率均大于刻蚀硬掩膜层所设定的射频源功率和偏压功率。根据本发明所提供的蚀刻方法所刻蚀的沟槽底部和顶角圆滑，侧壁陡直，能够满足后续器件的电学特性要求。

公开(公告)号：CN112786679A

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN201911089381.4

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 戴小平 ,  王亚飞 ,  陈喜明 ,  李诚瞻 ,  罗海辉

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/24 ,  H01L29/47 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

Abstract: 本公开提供一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构及碳化硅MOSFET器件。该碳化硅MOSFET器件的元胞结构包括：位于元胞结构两侧且在所述漂移层表面内设置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和位于元胞结构中心且与所述源区、所述阱区以及所述漂移层接触的栅结构。还包括位于所述源区上方且与所述源区形成欧姆接触的源极金属层，在元胞结构两侧，所述漂移层于其未被所述阱区覆盖的区域向下设置有侧部沟槽，所述侧部沟槽中设置有与所述侧部沟槽下方的所述漂移层形成肖特基接触的肖特基金属层。本公开通过在碳化硅MOSFET器件的元胞结构级别集成了SBD，改善碳化硅双极退化现象，提高芯片可靠性，并降低模块封装成本、提高模块电气特性。

公开(公告)号：CN108022827B

公开(公告)日：2020-05-05

申请号：CN201610950062.8

申请日：2016-11-02

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 陈喜明 ,  李诚瞻 ,  周正东 ,  刘可安 ,  丁荣军

IPC: H01L21/02 ,  B08B3/04

Abstract: 本发明涉及一种碳化硅金属污染的处理方法，其包括：步骤A，采用清洗液对被金属污染的碳化硅晶圆进行预清洗处理；步骤B，通过电场作用对经预处理的碳化硅晶圆进行清洗处理；步骤C，对步骤B得到的碳化硅晶圆进行洗涤、干燥处理，制得经处理的碳化硅晶圆；以步骤A至步骤C为1次处理计，对被金属污染的碳化硅晶圆进行N次处理，直至第N次处理所得经处理的碳化硅晶圆表面的金属离子浓度小于5×1010cm‑2；其中，N为正整数；当N≥2时，将第N‑1次处理所得经处理的碳化硅晶圆作为第N次处理的被金属污染的碳化硅晶圆进行预清洗处理。本发明方法操作简单，所用清洗装置简单，能有效去除碳化硅晶圆表面的金属杂质，对所有种类的金属离子污染都具有普适性。

公开(公告)号：CN110858540A

公开(公告)日：2020-03-03

申请号：CN201810961566.9

申请日：2018-08-22

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 陈喜明 ,  李诚瞻 ,  戴小平 ,  吴煜东

IPC: H01L21/027 ,  H01L21/033 ,  H01L21/3065 ,  H01L21/311

Abstract: 本发明公开了一种碳化硅U型槽的制备方法，包括如下步骤：(1)在SiC材料表面淀积氮化硅层；(2)在氮化硅层表面制备留有待刻蚀区域窗口的第一光刻胶层；(3)以第一光刻胶层为掩膜，对待刻蚀区域窗口对应的氮化硅层进行刻蚀，待刻蚀完成后去除第一光刻胶层；(4)以经刻蚀的氮化硅层为掩膜，将与待刻蚀区域对应的部分SiC氧化为二氧化硅层；(5)腐蚀去除氮化硅层；(6)腐蚀去除二氧化硅层得到缓变沟槽底；(7)在缓变沟槽底外的SiC材料上表面区域制备第二光刻胶层；(8)以第二光刻胶层为掩膜，刻蚀SiC材料以将缓变沟槽底结构转移到U型沟槽底。本发明能制备得到侧壁陡直、底部平缓、光滑的U型槽结构。

公开(公告)号：CN108074800B

公开(公告)日：2020-01-14

申请号：CN201611021916.0

申请日：2016-11-16

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 赵艳黎 ,  李诚瞻 ,  高云斌 ,  陈喜明 ,  史晶晶 ,  吴佳 ,  王弋宇 ,  杨鑫著 ,  刘国友

IPC: H01L21/04 ,  H01L21/3065 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明涉及碳化硅半导体基材沟槽栅蚀刻方法。该方法包括以下步骤：步骤一：在半导体基材的表面上设置第一掩膜，并且在第一掩膜上形成暴露半导体基材的窗口区；步骤二：通过窗口区对半导体基材进行第一次蚀刻并形成第一沟槽，第一沟槽的的底壁通过弧面与侧壁相连，弧面与所述底壁和侧壁相切并且背向底壁延伸；步骤三：除去半导体基材上的第一掩膜，并且在第一沟槽的底壁上形成第二掩膜，相邻的第一沟槽之间为半导体基材的暴露部分；步骤四：在第二掩膜的保护下，进行第二次蚀刻以蚀刻半导体基材的暴露部分并形成第二沟槽，第二沟槽的深度大于第一沟槽的深度，并且第一沟槽的弧面形成为第二沟槽的侧壁的顶部边缘。

公开(公告)号：CN109698237A

公开(公告)日：2019-04-30

申请号：CN201710993025.X

申请日：2017-10-23

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 赵艳黎 ,  李诚瞻 ,  高云斌 ,  蒋华平 ,  陈喜明 ,  戴小平

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/04

Abstract: 本发明公开了一种沟槽栅碳化硅MOSFET器件及其制造方法。该沟槽栅碳化硅MOSFET器件包括：位于N-漂移层两侧的P+埋区；位于P+埋区之间的N+掺杂区，其厚度小于P+埋区的厚度；位于P+埋区和N+掺杂区上的P-外延层，其与N+掺杂区不接触；通过向P-外延层的中间区注入离子形成的N++掺杂区，其厚度小于P-外延层的厚度，宽度大于N+掺杂区的宽度；通过向P-外延层的未注入离子的两侧注入离子形成的P++掺杂区；通过刻蚀N++掺杂区的中间区及其下方各层级与其相对应的区域形成的位于N+掺杂区上的沟槽，沟槽宽度小于等于N+掺杂区的宽度。本发明可降低器件的导通电阻和功率损耗，同时兼顾器件体二极管续流特性。

公开(公告)号：CN108022827A

公开(公告)日：2018-05-11

申请号：CN201610950062.8

申请日：2016-11-02

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 陈喜明 ,  李诚瞻 ,  周正东 ,  刘可安 ,  丁荣军

IPC: H01L21/02 ,  B08B3/04

Abstract: 本发明涉及一种碳化硅金属污染的处理方法，其包括：步骤A，采用清洗液对被金属污染的碳化硅晶圆进行预清洗处理；步骤B，通过电场作用对经预处理的碳化硅晶圆进行清洗处理；步骤C，对步骤B得到的碳化硅晶圆进行洗涤、干燥处理，制得经处理的碳化硅晶圆；以步骤A至步骤C为1次处理计，对被金属污染的碳化硅晶圆进行N次处理，直至第N次处理所得经处理的碳化硅晶圆表面的金属离子浓度小于5×1010cm‑2；其中，N为正整数；当N≥2时，将第N‑1次处理所得经处理的碳化硅晶圆作为第N次处理的被金属污染的碳化硅晶圆进行预清洗处理。本发明方法操作简单，所用清洗装置简单，能有效去除碳化硅晶圆表面的金属杂质，对所有种类的金属离子污染都具有普适性。