一種碳化硅半導體元件的制作方法
【專利摘要】一種碳化硅半導體元件，包括，碳化硅基板生長于該碳化硅基板上的外延層基板；設(shè)于碳化硅基板上的半導體晶體管；設(shè)于所述碳化硅基板上的布線層；設(shè)于碳化硅基板底面的勢壘金屬區(qū)，以及由所述布線層和勢壘金屬區(qū)所形成的溫度檢測元件。
【專利說明】
一種碳化硅半導體元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種碳化硅半導體元件，尤其涉及一種耐高溫測溫半導體元器件。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅半導體(這里指4H_SiC)是新一代寬禁帶半導體，它具有熱導率高(比硅高3倍)、與GaN晶格失配小(4%)等優(yōu)勢，非常適合用作新一代發(fā)光二極管(LED)襯底材料、大功率電力電子材料。采用碳化硅作襯底的LED器件亮度更高、能耗更低、壽命更長、單位芯片面積更小，且在大功率LED方面具有非常大的優(yōu)勢。此外，碳化硅除了用作LED襯底，它還可以制造高耐壓、大功率電力電子器件如肖特基二極管(SBD/JBS)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、晶閘管(GT0)、金屬-氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)等，用于智能電網(wǎng)、太陽能并網(wǎng)、電動汽車等行業(yè)。與傳統(tǒng)硅基功率電力電子器件相比，碳化硅基功率器件可以大大降低能耗，節(jié)約電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種碳化硅半導體元件，其具有在較高溫度下進行工作的特性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種碳化娃半導體元件，包括，
碳化硅基板，
以及生長于該碳化硅基板上的外延層基板；
以及設(shè)于碳化硅基板上的半導體晶體管；
設(shè)于所述碳化硅基板上的布線層；
設(shè)于基板底面的勢皇金屬區(qū)，以及由所述布線層和勢皇金屬區(qū)所形成的溫度檢測元件。
[0005]優(yōu)選地，所述溫度檢測元件為測溫電阻體，所述測溫電阻體連接于溫度感測焊盤。
[0006]優(yōu)選地，所述外延層基板上表面具備P阱區(qū)域和終端P阱區(qū)域；在所述P阱區(qū)域具備η型的源極區(qū)域，在所述終端P阱區(qū)域具備擴展區(qū)域。
[0007]優(yōu)選地，所述外延層基板上表面具備柵極氧化膜和場氧化膜；
所述柵極氧化膜具備柵極電極，所述場氧化膜具備柵極布線；
在所述柵極電極和柵極布線上設(shè)有層間絕緣膜；
在所述層間絕緣膜上設(shè)有源極電極和柵極焊盤。
[0008]優(yōu)先地，在所述源極電極和柵極焊盤底面設(shè)置有勢皇金屬。
[0009]優(yōu)先地，在碳化硅基板的底面設(shè)有漏極電極。
[0010]優(yōu)選地，所述源極電極通過層間絕緣膜的接觸孔而與源極區(qū)在P阱區(qū)域以及終端P阱區(qū)域與源極電極的連接部分為接觸區(qū)域;所述源極電極與源極區(qū)域以及接觸區(qū)域之間通過娃化物連接。
[0011]優(yōu)選地，所述柵極焊盤通過形成于層間絕緣膜的接觸孔而與柵極布線連接。
[0012]有益效果:由于溫度檢測元件的測溫電阻體的電阻值依據(jù)溫度變化而發(fā)生變化，通過歐姆法對測溫電阻體的電阻值進行測定，由此，能夠檢測碳化硅半導體元件的溫度，而使用的勢皇金屬所形成的測溫電阻體能夠在較高溫度下進行工作。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種碳化硅半導體元件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015]如圖1所示，本實施例的一種碳化硅半導體元件，包括，碳化硅基板I，以及生長于該碳化硅基板上的外延層基板2;以及設(shè)于碳化硅基板上的半導體晶體管;設(shè)于所述碳化硅基板上的布線層;設(shè)于基板底面的勢皇金屬區(qū)5，以及由所述布線層和勢皇金屬區(qū)所形成的溫度檢測元件。
[0016]在本實施例中，所述溫度檢測元件為測溫電阻體45，所述測溫電阻體45連接溫度感測焊盤44。
[0017]在本實施例中，所述外延層基板2上表面具備P阱區(qū)域3和終端P阱區(qū)域4;在所述P阱區(qū)域3具備η型的源極區(qū)域31，在所述終端P阱區(qū)域4具備擴展區(qū)域41。
[0018]在本實施例中，所述外延層基板2上表面具備柵極氧化膜36和場氧化膜42;所述柵極氧化膜36具備柵極電極33，所述場氧化膜42具備柵極布線47;在所述柵極電極33和柵極布線47上設(shè)有層間絕緣膜43;在所述層間絕緣膜43上設(shè)有源極電極35和柵極焊盤46。
[0019]在本實施例中，在所述源極電極35和柵極焊盤46底面設(shè)置有勢皇金屬5。
[0020]在本實施例中，在碳化硅基板I的底面設(shè)有漏極電極11。
[0021]在本實施例中，所述源極電極35通過層間絕緣膜43的接觸孔而與源極區(qū)31在P阱區(qū)域以及終端P阱區(qū)域4與源極電極35的連接部分為接觸區(qū)域32;所述源極電極35與源極區(qū)域31以及接觸區(qū)域32之間通過硅化物37連接。
[0022]在本實施例中，所述柵極焊盤46通過形成于層間絕緣膜的接觸孔而與柵極布線47連接。
[0023]以上描述是結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本發(fā)明所做的進一步說明。但是，本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方法來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本
【發(fā)明內(nèi)容】
的情況下根據(jù)實際使用情況進行推廣、演繹，因此，上述具體實施例的內(nèi)容不應(yīng)限制本發(fā)明確定的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種碳化娃半導體元件，包括， 碳化硅基板， 生長于該碳化硅基板上的外延層基板； 設(shè)于碳化硅基板上的半導體晶體管； 設(shè)于所述碳化硅基板上的布線層； 設(shè)于碳化硅基板底面的勢皇金屬區(qū)，以及由所述布線層和勢皇金屬區(qū)所形成的溫度檢測元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，所述溫度檢測元件為測溫電阻體，所述測溫電阻體連接于溫度感測焊盤。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，所述外延層基板上表面具備P阱區(qū)域和終端P阱區(qū)域；在所述P阱區(qū)域具備η型的源極區(qū)域，在所述終端P阱區(qū)域具備擴展區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于， 所述外延層基板上表面具備柵極氧化膜和場氧化膜； 所述柵極氧化膜具備柵極電極，所述場氧化膜具備柵極布線； 在所述柵極電極和柵極布線上設(shè)有層間絕緣膜； 在所述層間絕緣膜上設(shè)有源極電極和柵極焊盤。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，所述勢皇金屬區(qū)設(shè)于所述源極電極和柵極焊盤底面。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，在碳化硅基板的底面設(shè)有漏極電極。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，所述源極電極通過層間絕緣膜的接觸孔而與源極區(qū)在P阱區(qū)域以及終端P阱區(qū)域與源極電極的連接部分為接觸區(qū)域;所述源極電極與源極區(qū)域以及接觸區(qū)域之間通過硅化物連接。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳化硅半導體元件，其特征在于，所述柵極焊盤通過形成于層間絕緣膜的接觸孔而與柵極布線連接。
【文檔編號】H01L23/58GK105895673SQ201610276586
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】謝文浩, 王 華, 黃映儀, 張劍平
【申請人】佛山市南海區(qū)聯(lián)合廣東新光源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心