[發(fā)明專利]肖特基勢(shì)壘二極管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410822182.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN104576762B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李誠(chéng)瞻;劉可安;吳煜東;楊勇雄;史晶晶;蔣華平;唐龍谷;趙艷黎;吳佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/872
• 分類號(hào): H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 朱繪;張文娟

本發(fā)明公開了一種肖特基勢(shì)壘二極管及其制造方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的肖特基勢(shì)壘二極管的開啟電壓較高的技術(shù)問題。該肖特基勢(shì)壘二極管，包括：N型碳化硅襯底；位于所述N型碳化硅襯底上的低摻雜N型外延層；位于所述低摻雜N型外延層上的高摻雜N型外延層；位于所述低摻雜N型外延層和所述高摻雜N型外延層中的P型高摻雜區(qū)；位于所述高摻雜N型外延層上的肖特基接觸電極；位于所述N型碳化硅襯底下方的歐姆接觸電極。本發(fā)明提供的肖特基勢(shì)壘二極管能夠更好的應(yīng)用于高頻電路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種肖特基勢(shì)壘二極管及其制造方法。

背景技術(shù)

碳化硅(SiC)半導(dǎo)體材料是繼第一代元素半導(dǎo)體材料(硅(Si))和第二代化合物半導(dǎo)體材料(砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)等)之后發(fā)展起來(lái)的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，它具有帶隙寬、臨界擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、飽和電子漂移速率高、介電常數(shù)小、抗輻射能力強(qiáng)和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此在高溫、高頻、光電子及抗輻射等方面具有巨大的應(yīng)用潛能。

碳化硅材料的肖特基勢(shì)壘二極管(Schottky Barrier Diode，簡(jiǎn)稱SBD)是一種應(yīng)用較廣泛的二極管，通常包括從下至上疊層設(shè)置的歐姆接觸電極、N型碳化硅襯底、低摻雜N型外延、肖特基接觸電極，在低摻雜N型外延中形成有多個(gè)箱型結(jié)構(gòu)的P型高摻雜區(qū)。但是，現(xiàn)有的肖特基勢(shì)壘二極管的開啟電壓較高，一般在1.0V以上，使肖特基勢(shì)壘二極管的導(dǎo)通電阻增大，因而增加了通態(tài)損耗，限制了肖特基勢(shì)壘二極管的應(yīng)用范圍。

因此，開啟電壓較高是肖特基勢(shì)壘二極管需要解決的一個(gè)重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種肖特基勢(shì)壘二極管，以解決現(xiàn)有的肖特基勢(shì)壘二極管的開啟電壓較高的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種肖特基勢(shì)壘二極管，包括：

N型碳化硅襯底；

位于所述N型碳化硅襯底上的低摻雜N型外延層；

位于所述低摻雜N型外延層上的高摻雜N型外延層；

位于所述低摻雜N型外延層和所述高摻雜N型外延層中的P型高摻雜區(qū)；

位于所述高摻雜N型外延層上的肖特基接觸電極；

位于所述N型碳化硅襯底下方的歐姆接觸電極。

進(jìn)一步，所述高摻雜N型外延層的厚度小于電子平均自由程。

優(yōu)選的，所述高摻雜N型外延層的摻雜濃度為10¹⁶原子/cm³量級(jí)至10¹⁷原子/cm³量級(jí)。

優(yōu)選的，所述P型高摻雜區(qū)的摻雜濃度為10¹⁸原子/cm³量級(jí)至10¹⁹原子/cm³量級(jí)。

本發(fā)明還提供一種肖特基勢(shì)壘二極管的制造方法，包括：

在所述N型碳化硅襯底上形成低摻雜N型外延層；

在所述低摻雜N型外延層上形成高摻雜N型外延層；

在所述低摻雜N型外延層和所述高摻雜N型外延層中形成P型高摻雜區(qū)；

在所述高摻雜N型外延層上形成肖特基接觸電極；

在所述N型碳化硅襯底下形成歐姆接觸電極。

其中，在所述低摻雜N型外延層上形成高摻雜N型外延層，具體為：

通過外延生長(zhǎng)工藝，在所述低摻雜N型外延層上形成高摻雜N型外延層。

或者為：