[發(fā)明專利]一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910252565.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN109994539A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳燕慶;胡奔;李學(xué)飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/336;H01L29/872
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，包括：碳化硅襯底(1)、第一漂移層(2a)、第二漂移層(2b)、第一場(chǎng)限環(huán)(4a)、第二場(chǎng)限環(huán)(4b)、陰極電極(5)、鈍化層(6)和陽(yáng)極電極(7)；

所述陰極電極(5)、碳化硅襯底(1)、第一漂移層(2a)和所述第二漂移層(2b)從下到上依次分布；

所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)深度小于所述第一漂移層(2a)，間隔分布在所述第一漂移層(2a)中，且與所述第一漂移層(2a)上表面平齊；

所述第二場(chǎng)限環(huán)(4b)寬度小于所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)，深度與所述第二漂移層(2b)相同，間隔分布在所述第二漂移層(2b)中；

所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)與所述第二場(chǎng)限環(huán)(4b)數(shù)量相同，對(duì)應(yīng)呈倒T形或L形分布；

所述陽(yáng)極電極(7)位于主結(jié)上方，所述鈍化層(6)位于所述陽(yáng)極電極(7)兩側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述碳化硅襯底(1)為N型摻雜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述第一漂移層(2a)與所述第二漂移層(2b)摻雜濃度相同，均為N型摻雜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述第一漂移層(2a)與所述第二漂移層(2b)摻雜濃度小于所述碳化硅襯底(1)摻雜濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4任一項(xiàng)所述的一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)與所述第二場(chǎng)限環(huán)(4b)摻雜濃度相同，均為P型摻雜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)與所述第二場(chǎng)限環(huán)(4b)深度均小于1μm。

7.一種碳化硅結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管制備方法，其特征在于，包括：

(1)通過(guò)外延生長(zhǎng)工藝，在選取的碳化硅襯底(1)上形成第一漂移層(2a)；

(2)制備L形或倒T形場(chǎng)限環(huán)；

(2.1)通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，在所述第一漂移層(2a)上方形成二氧化硅掩膜層(3)；

(2.2)在所述二氧化硅掩膜層(3)上方對(duì)準(zhǔn)離子注入位置光刻、顯影，然后刻蝕所述氧化硅掩膜層(3)直至即將裸露所述第一漂移層(2a)；

(2.3)通過(guò)常溫鋁離子注入，在所述第一漂移層(2a)中形成多個(gè)間隔分布的第一場(chǎng)限環(huán)(4a)；

(2.4)去掉所述二氧化硅掩膜層(3)，并對(duì)所述第一漂移層(2a)表面進(jìn)行清洗；

(2.5)通過(guò)外延生長(zhǎng)工藝，在所述第一漂移層(2a)上方形成摻雜類型及濃度與所述第一漂移層(2a)一致的第二漂移層(2b)；

(2.6)重復(fù)步驟(2.1)至(2.4)，在所述第二漂移層(2b)中形成主結(jié)，以及與所述第一場(chǎng)限環(huán)(4a)對(duì)應(yīng)呈L形或倒T形分布的第二場(chǎng)限環(huán)(4b)；

(3)通過(guò)高溫退火激活注入的鋁離子；

(4)通過(guò)沉積金屬材料，在所述碳化硅襯底(1)的下方形成陰極電極(5)，并在氮?dú)夥諊驴焖贌嵬嘶鹦纬蓺W姆接觸；

(5)通過(guò)沉積絕緣材料，在所述第二漂移層(2b)上表面形成鈍化層(6)；

(6)對(duì)準(zhǔn)主結(jié)位置光刻、顯影，然后刻蝕所述鈍化層(6)直至裸露所述主結(jié)；

(7)通過(guò)沉積和剝離金屬材料，在所述主結(jié)上方形成陽(yáng)極電極(7)。