[實用新型]一種降低正向壓降的肖特基二極管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920949818.6
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN210467847U
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張瑜潔;劉剛;宋安英
• 申請（專利權(quán)）人: 泰科天潤半導(dǎo)體科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

本實用新型提供了一種降低正向壓降的肖特基二極管，第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一，位于第一導(dǎo)電類型碳化硅襯底的正面；一第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二，位于第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一上；第二導(dǎo)電類型的有源注入?yún)^(qū)以及第二導(dǎo)電類型JTE注入?yún)^(qū)設(shè)于第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一以及第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二上；一場氧層，位于第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二上；一正面接觸金屬，正面接觸金屬設(shè)于第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二的正面，且正面接觸金屬一側(cè)面連接至場氧層一側(cè)面；一背面接觸金屬，位于第一導(dǎo)電類型碳化硅襯底的背面；在降低正向壓降的同時可以兼顧器件的反向漏電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種降低正向壓降的肖特基二極管。

背景技術(shù)

碳化硅作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，由于具有高臨界擊穿電場、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度等特點，使其在高溫、高壓、高頻領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大優(yōu)勢。目前，碳化硅肖特基二極管已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，降低系統(tǒng)損耗也一直是應(yīng)用中特別關(guān)注的，對于碳化硅肖特基二極管，降低正向壓降可以有效地降低系統(tǒng)中的導(dǎo)通態(tài)損耗，而正向壓降由開啟電壓和導(dǎo)通電阻兩個因素決定。目前，在比導(dǎo)通電阻得到優(yōu)化的同時降低開啟電壓，可以進一步降低正向壓降。

傳統(tǒng)技術(shù)中，采用具有低功函數(shù)的金屬作為肖特基接觸金屬，可以形成低的肖特基勢壘高度，降低器件的開啟電壓，但同時會增大器件的反向漏電流。對于肖特基二極管，權(quán)衡正向壓降和反向漏電流這兩個特性是至關(guān)重要的。但由于金屬的功函數(shù)是不連續(xù)的，只能形成有限的幾個肖特基勢壘高度。現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用Ti作為肖特基接觸金屬，為了降低開啟電壓，可以采用比Ti功函數(shù)低且最接近Ti的金屬Al作為肖特基接觸金屬，但Al會形成很低的肖特基勢壘高度，導(dǎo)致器件產(chǎn)生很大的反向漏電流。因為金屬的功函數(shù)是不連續(xù)的，所以采用傳統(tǒng)的技術(shù)很難找到一種功函數(shù)合適的金屬，可以在降低開啟電壓的基礎(chǔ)上兼顧反向漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種降低正向壓降的肖特基二極管，通過優(yōu)化漂移層的摻雜濃度找到一個合適的肖特基勢壘高度，從而降低碳化硅肖特基二極管的開啟電壓，在降低正向壓降的同時可以兼顧器件的反向漏電流。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：一種降低正向壓降的肖特基二極管，包括一第一導(dǎo)電類型碳化硅襯底；

一第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一，位于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅襯底的正面；

一第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二，位于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一上；

至少一個第二導(dǎo)電類型的有源注入?yún)^(qū)，所述第二導(dǎo)電類型的有源注入?yún)^(qū)設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一以及第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二上；

一第二導(dǎo)電類型JTE注入?yún)^(qū)，設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一以及第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二上；

一場氧層，位于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二上，所述場氧層覆蓋所述第二導(dǎo)電類型JTE注入?yún)^(qū)，所述場氧層的寬度小于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一的寬度，且所述場氧層的寬度大于所述第二導(dǎo)電類型JTE 注入?yún)^(qū)的寬度；

一正面接觸金屬，所述正面接觸金屬設(shè)于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二的正面，且所述正面接觸金屬一側(cè)面連接至所述場氧層一側(cè)面，且所述正面接觸金屬的寬度等于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層一的寬度減去所述場氧層的寬度；以及，

一背面接觸金屬，位于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅襯底的背面。

進一步地，所述的第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二，厚度0.01～0.5um之間，濃度5E17cm^-3～5E19cm^-3。

進一步地，所述第二導(dǎo)電類型的有源注入?yún)^(qū)的注入寬度為0.1～10微米，注入深度為0.1～5微米，且需大于所述第一導(dǎo)電類型碳化硅漂移層二的厚度。