[發明專利]碳化硅肖特基二極管

在審

• 申請號: 201910147139.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN111628008A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 甘新慧;蔣正勇;朱家從;計建新;盛況;郭清
• 申請（專利權）人: 無錫華潤微電子有限公司;浙江大學
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

本發明涉及一種碳化硅肖特基二極管。包括有源區和有源區外圍的終端區，所述有源區包括摻雜區和未設置所述摻雜區的肖特基區，所述摻雜區的導電類型與所述有源區的襯底的導電類型相反，所述有源區被劃分為有源區中心區域和所述有源區中心區域外圍的有源區邊緣區域，所述有源區邊緣區域的S值比所述有源區中心區域的S值大，所述S值為所述肖特基區的面積與所述摻雜區的面積的比值，所述有源區邊緣區域的面積占有源區總面積的40％?80％。通過將有源區中心區域的摻雜區設置的更密集，改善了電子遷移率的問題，更好地避免了熱點失效。

技術領域

本發明涉及碳化硅器件，特別是涉及一種碳化硅肖特基二極管。

背景技術

碳化硅肖特基二極管芯片具有耐高壓、大電流、開關速度快與高工作結溫等優點，在高效開關電源、變頻電機、太陽能、風能、電動及油電混合汽車、軌道交通、智能電網和航天航空等領域有著廣泛的應用前景。

發明人在測試和使用中發現，傳統的肖特基二極管芯片邊緣的電子遷移率比中心的電子遷移率更高，容易引起熱點失效。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的肖特基二極管芯片邊緣的電子遷移率比中心的電子遷移率更高，容易引起熱點失效的問題，提供一種碳化硅肖特基二極管。

一種碳化硅肖特基二極管，包括有源區和有源區外圍的終端區，所述有源區包括摻雜區和未設置所述摻雜區的肖特基區，所述摻雜區的導電類型與所述有源區的襯底的導電類型相反，所述有源區被劃分為有源區中心區域和所述有源區中心區域外圍的有源區邊緣區域，所述有源區中心區域和所述有源區邊緣區域均設置有所述摻雜區和肖特基區，所述有源區邊緣區域的S值比所述有源區中心區域的S值大，所述S值為所述肖特基區的面積與所述摻雜區的面積的比值，所述有源區邊緣區域的面積占有源區總面積的40％-80％。

在其中一個實施例中，所述有源區邊緣區域由外部到內部包括至少兩個子區，且更外部的子區S值比更內部的子區S值要大。

在其中一個實施例中，所述有源區中心區域由外部到內部包括至少兩個子區，且更外部的子區S值比更內部的子區S值要大。

在其中一個實施例中，所述有源區邊緣區域和所述有源區中心區域包括的所有子區的S值由外部向內部依次遞減，例如均勻遞減、等比遞減等等。

在其中一個實施例中，所述有源區邊緣區域的S值為2.5-5。

在其中一個實施例中，所述有源區中心區域的S值為1-2.5。

在其中一個實施例中，所述摻雜區為P型重摻雜注入區。

在其中一個實施例中，所述有源區的圖形為條柵形，在其他實施例中，所述有源區的圖形為長方形、六邊形、圓形等。

在其中一個實施例中，所述肖特基區從背面到正面依次包括背面金屬、所述襯底、正面金屬，所述正面金屬與襯底正面形成肖特基接觸。

在其中一個實施例中，所述肖特基區從背面到正面依次包括背面金屬、所述襯底、外延層、正面金屬，所述外延層的導電類型與所述摻雜區的導電類型相反，所述正面金屬與所述外延層正面形成肖特基接觸。

上述碳化硅肖特基二極管，將有源區中心區域的摻雜區設置的更密集，由于傳統的碳化硅肖特基二極管芯片在邊緣的溫度比中心的溫度更低，因此通過該設置可以使得碳化硅肖特基二極管芯片的溫度分布更均勻，從而改善了電子遷移率的問題，更好地避免了熱點失效。

附圖說明

圖1為一實施例中碳化硅肖特基二極管的俯視示意圖；

圖2為圖1中有源區中S值不相同的兩個位置的局部俯視示意圖；

圖3為摻雜區的圖形為條柵形的實施例的示意圖；