[發(fā)明專利]一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811197310.1
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109037356A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱袁正;周錦程;楊卓;葉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管，包括半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板包括N型碳化硅襯底（2）及位于N型碳化硅襯底（2）上的N型碳化硅外延層（3），其特征在于，在所述N型碳化硅外延層（3）內(nèi)的上部設(shè)有若干個(gè)間隔分立的條形第一P型阱區(qū)（6）及位于相鄰條形第一P型阱區(qū)（6）間的條形第一N型阱區(qū)（7），在所述條形第一P型阱區(qū)（6）和條形第一N型阱區(qū)（7）下方或下表面設(shè)有若干個(gè)間隔分立的條形第二P型阱區(qū)（5）及位于相鄰條形第二P型阱區(qū)（5）間的條形第二N型阱區(qū)（4），所述條形第一P型阱區(qū)（6）分別與條形第二P型阱區(qū)（5）、條形第二N型阱區(qū)（4）間呈30度~90度的夾角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管，其特征在于：在所述半導(dǎo)體基板的上表面設(shè)有陽極金屬（8），所述陽極金屬（8）與所述條形第一N型阱區(qū)（7）肖特基接觸，所述陽極金屬（8）與條形第一P型阱區(qū)（6）歐姆接觸；在所述半導(dǎo)體基板的下表面設(shè)有陰極金屬（1），所述陰極金屬（1）與所述N型碳化硅襯底（2）歐姆接觸。

3.一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：選取N型碳化硅襯底（2），采用外延工藝，在所述N型碳化硅襯底（2）的上表面生長第一N型碳化硅外延層（31）；

第二步：在所述第一N型碳化硅外延層（31）表面高能量注入N型雜質(zhì)，用于形成條形第二N型阱區(qū)（4），然后在第一光刻膠的遮擋下，選擇性高能量注入P型雜質(zhì)，用于形成條形第二P型阱區(qū)（5）；

第三步：采用外延工藝，在第一N型碳化硅外延層（31）表面繼續(xù)生長出一層碳化硅外延層，形成第二N型碳化硅外延層（32），所述第一N型碳化硅外延層（31）和第二N型碳化硅外延層（32）共同組成N型碳化硅外延層（3）；

第四步：在所述第二N型碳化硅外延層（32）表面高能量注入N型雜質(zhì)，用于形成條形第一N型阱區(qū)（7），然后在第二光刻膠的遮擋下，選擇性高能量注入P型雜質(zhì)，用于形成條形第一P型阱區(qū)（6）；

第五步：采用背部減薄工藝，對N型碳化硅襯底（2）的下表面進(jìn)行減薄，然后在N型碳化硅襯底（2）下表面淀積金屬層形成陰極金屬（1），然后在N型碳化硅外延層（3）上表面淀積金屬形成陽極金屬（8），最終制備獲得碳化硅功率二極管器件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管的制造方法，其特征在于：在第二步和第三步中，注入N型雜質(zhì)和P型雜質(zhì)后均進(jìn)行高溫退火，對雜質(zhì)進(jìn)行激活。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管及其制造方法，其特征在于：所述條形第一N型阱區(qū)（7）和條形第二N型阱區(qū)（4）的摻雜濃度不小于N型碳化硅外延層（3）的摻雜濃度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高耐壓的碳化硅肖特基二極管及其制造方法，其特征在于：所述條形第二P型阱區(qū)（5）的寬度不大于條形第一N型阱區(qū)（6）的寬度。