[發明專利]一種SiC肖特基二極管及其制作方法

無效

• 申請號: 201210483401.8
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103000697A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 白云;劉可安;申華軍;湯益丹;王弋宇;韓林超;劉新宇;李誠瞻;史晶晶
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/40;H01L21/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種SiC肖特基二極管，其特征在于，該SiC肖特基二極管包括：

N⁺-SiC襯底；

形成于該N⁺-SiC襯底之上的N^--SiC外延層；

形成于該N^--SiC外延層之上的肖特基接觸；

形成于該肖特基接觸邊緣處的P^--SiC區域環，該P^--SiC區域環作為該SiC肖特基二極管的結終端延伸(JTE)區域；

形成于該P^--SiC區域環上的n個肖特基金屬環，n≥2；

形成于該肖特基金屬環之間的鈍化層SiO₂；

形成于該鈍化層SiO₂上的場板；以及

形成于該N⁺-SiC襯底背面的N型歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的SiC肖特基二極管，其特征在于，該肖特基金屬環與該P^--SiC區域環形成肖特基接觸，且該肖特基金屬環浮空設置于該P^--SiC區域環上。

3.根據權利要求2所述的SiC肖特基二極管，其特征在于，該P^--SiC區域環上的肖特基金屬環呈等間距或不等間距分布。

4.根據權利要求3所述的SiC肖特基二極管，其特征在于，該肖特基金屬環之間的間距值為3至10μm，環寬度值為3至10μm，最外層肖特基金屬環與結終端延伸區域末端的間距范圍為30至50μm。

5.根據權利要求1所述的SiC肖特基二極管，其特征在于，形成于該肖特基金屬環之間的鈍化層SiO₂的厚度為0.5至1μm。

6.根據權利要求1所述的SiC肖特基二極管，其特征在于，形成于該鈍化層SiO₂上的場板的長度范圍為1至9μm。

7.一種SiC肖特基二極管的制作方法，其特征在于，該方法包括：

步驟10、在N⁺-SiC襯底上生長N^--SiC外延層；

步驟20、在N^--SiC外延層上制備P^--SiC?JTE區；

步驟30、在N⁺-SiC襯底背面形成N⁺-SiC的歐姆接觸；

步驟40、通過PECVD的方法，在已制備P^--SiC?JTE區的N^--SiC外延層上淀積鈍化層SiO₂；

步驟50、在SiO₂上旋涂光刻膠后，通過光刻形成肖特基接觸和浮空金屬環圖案，利用緩沖HF腐蝕液開SiO₂窗口；

步驟60、在器件表面再次旋涂光刻膠，通過光刻形成場板金屬圖形，采用電子束沉積生長Ni/Ti/Al金屬，從而在N^--SiC和P^--SiC上同時分別形成肖特基接觸和n個浮空金屬環及場板金屬；其中，n≥2。

8.根據權利要求7所述的SiC肖特基二極管的制作方法，其特征在于，所述步驟10包括：

在摻雜濃度為10¹⁸至10¹⁹cm^-3水平的N⁺-SiC襯底正面利用CVD方法外延N^--SiC層，其摻雜水平為6×10¹⁵cm^-3，厚度為25μm。

9.根據權利要求7所述的SiC肖特基二極管的制作方法，其特征在于，所述步驟20包括：

步驟201、在N^--SiC外延層上生長Ti/Ni或Ti/Au金屬層作為Al離子注入的阻擋層；

步驟202、在溫度400℃時進行Al離子注入；

步驟203、在惰性氣體氛圍中進行Al離子注入后的激活退火，形成P^--SiC?JTE區。