[實用新型]一種SiC肖特基二極管

有效

• 申請號: 201721572919.3
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN207381407U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 朱繼紅;藺增金;趙小瑞;張志文
• 申請（專利權）人: 北京燕東微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/24
• 分類號: H01L29/24;H01L29/40;H01L21/329;H01L29/872
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

本實用新型公開了一種SiC肖特基二極管，其特征在于，包括：第一導電類型的SiC襯底；第一導電類型的SiC外延層，設置在襯底的第一表面上，其中，外延層的摻雜濃度小于襯底的摻雜濃度；第一斜坡介質層，設置在外延層的遠離襯底的表面上，并在中間形成有開口，第一斜坡介質層具有斜坡結構；第二斜坡介質層，設置在第一斜坡介質層上，并具有斜坡結構；第一電極層，設置在襯底的第二表面上；以及第二電極層，包括覆蓋開口的肖特基接觸區以及延伸到第一斜坡介質層和第二斜坡介質層的金屬場板結構。

技術領域

本實用新型涉及半導體領域。更具體地，涉及一種SiC肖特基二極管。

背景技術

碳化硅材料具有優良的物理和電學特性，以其寬的禁帶寬度、高的熱導率、大的飽和漂移速度和高的臨界擊穿電場等獨特優點，成為制作大功率、高頻、耐高溫、抗輻射器件的理想半導體材料。用SiC材料制備的電力電子器件已成為目前半導體領域的熱點器件和前沿研究領域之一，是電力電子技術最為重要的發展方向，在軍事和民事領域具有重要的應用前景。

單純的SiC肖特基二極管具有開關速度快和反向恢復時間短的優點，但是反向特性有一定的局限性，在高電壓下肖特基勢壘退化，反向漏電流大，無法實現高耐壓器件。目前，業界提出了相應的終端結構，包括場板、場限環、結終端擴展等。其中場板終端是所有終端結構中結構最簡單，工藝成本最低的終端結構。這種金屬場板終端技術可以降低鈍化層和肖特基接觸邊緣的電場，從而提高擊穿電壓。但傳統場板終端只能將擊穿電壓提高到1500V左右。

因此，需要提供一種SiC肖特基二極管，在提高器件的擊穿電壓的同時，可以使其工藝流程得到簡化，降低工藝難度和工藝成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有更高耐壓性且工藝流程更簡單的SiC肖特基二極管。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種SiC肖特基二極管，其特征在于，包括：第一導電類型的SiC襯底；第一導電類型的SiC外延層，設置在襯底的第一表面上，其中，外延層的摻雜濃度小于襯底的摻雜濃度；第一斜坡介質層，設置在外延層的遠離襯底的表面上，并在中間形成有開口，第一斜坡介質層具有斜坡結構；第二斜坡介質層，設置在第一斜坡介質層上，并具有斜坡結構；第一電極層，設置在襯底的第二表面上；以及第二電極層，包括覆蓋開口的肖特基接觸區以及延伸到第一斜坡介質層和第二斜坡介質層的金屬場板結構。

可選地，第二斜坡介質層的介電常數小于第一斜坡介質層的介電常數。

可選地，第一斜坡介質的材料為SiO2。

可選地，第二斜坡介質的材料為HfO2或者ZrO2。

可選地，第二斜坡介質的坡度大于或等于第一斜坡介質的坡度。

可選地，第一導電類型為N型。

可選地，第一導電類型為P型。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型所述技術方案中提供的高壓半導體結構的高介電常數頂層介質層能夠緩和場板外邊界處密集的電場線，降低下方半導體表面電場強度的峰值大小，提高半導體結構的耐壓能力。此外，具有斜坡介質結構的高介電常數頂層介質層在一定程度上延續了底層斜坡，等于增加了斜坡的寬度，更好的起到了耐壓的作用。此外，通過透光率不同的掩模版簡化了器件制備工藝，在有效提高器件擊穿電壓的同時降低了工藝難度和工藝成本。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明；

圖1為根據本公開的實施例的SiC肖特基二極管的剖視圖；