[發(fā)明專(zhuān)利]SiC肖特基二極管及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110380007.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102376779A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白云;申華軍;湯益丹;李博;周靜濤;楊成樾;劉煥明;劉新宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/872
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/872;H01L29/47;H01L21/04
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種SiC肖特基二極管，包括N⁺-SiC襯底和N^--SiC外延層，所述N⁺-SiC襯底背面設(shè)有N型歐姆接觸，其特征在于：

所述N^--SiC外延層有肖特基接觸；所述肖特基接觸的邊緣處設(shè)有一個(gè)P^--SiC區(qū)域環(huán)，作為該二極管器件的結(jié)終端延伸結(jié)構(gòu)；在所述P^--SiC的JTE區(qū)域環(huán)上設(shè)有n個(gè)肖特基金屬環(huán)，n≥2；各肖特基金屬環(huán)間設(shè)有SiO₂鈍化層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC肖特基二極管，其特征在于：

所述肖特基金屬環(huán)為浮空設(shè)置于所述P^--SiC區(qū)域上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的SiC肖特基二極管，其特征在于：

所述P^--SiC區(qū)域上肖特基浮空金屬環(huán)呈等間距或不等間距分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SiC肖特基二極管，其特征在于：

所述P^--SiC區(qū)域上肖特基浮空金屬環(huán)之間的間距值為2～8um，環(huán)寬度值為5～10um，最外層所述肖特基浮空金屬環(huán)與所述結(jié)終端延伸區(qū)域末端的間距范圍為20～40um。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：

所述SiO₂鈍化層的厚度為0.5～1um。

6.一種SiC肖特基二極管的制作方法，包括如下步驟：

在N⁺-SiC襯底上生長(zhǎng)N^--SiC外延層；

在N^--SiC外延層上制備P^--SiC?JTE區(qū)；

形成N⁺-SiC的歐姆接觸；

通過(guò)PECVD的方法，在已制備P^--SiC?JTE區(qū)的N^--SiC外延層上淀積鈍化層SiO₂；

在SiO₂上旋涂光刻膠后，通過(guò)光刻形成肖特基接觸和浮空金屬環(huán)圖案，腐蝕SiO₂開(kāi)孔后，再采用電子束沉積生長(zhǎng)Ni金屬，從而在N^--SiC和P^--SiC上同時(shí)分別形成肖特基接觸和浮空金屬環(huán)；

利用PECVD的方法，對(duì)二極管表面進(jìn)行鈍化層的加厚，通過(guò)光刻、腐蝕SiO₂開(kāi)孔，加厚肖特基電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述在N⁺-SiC襯底上生長(zhǎng)N^--SiC外延層是：

在摻雜濃度為10¹⁸～10¹⁹cm^-3水平的N⁺-SiC襯底正面利用CVD方法外延N^--SiC層；所述N^--SiC外延層摻雜水平為6×10¹⁵cm^-3，厚度為25um。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述在N^--SiC外延層上制備P^--SiC?JTE區(qū)包括：

在N^--SiC外延層上生長(zhǎng)Ti/Ni或Ti/Au金屬層作為Al離子注入的阻擋層；

在溫度400℃時(shí)進(jìn)行Al離子進(jìn)行注入；

在惰性氣體氛圍中進(jìn)行Al離子注入后的激活退火，形成P^--SiC?JTE區(qū)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于：

所述Al離子的能量為30kev～550kev；所述注入的能量包括30keV、70keV、140keV、275keV、550keV；所述能量的注入劑量分別為3.8×10¹³cm^-2、6.2×10¹³cm^-2、8.2×10¹³cm^-2、1.2×10¹⁴cm^-2和1.8×10¹⁴cm^-2。