[發(fā)明專利]基于隱埋AlTiO3 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110558469.7 | 申請日： | 2021-05-21 |
| 公開（公告）號： | CN113517355B | 公開（公告）日： | 2023-07-21 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王小周;李京波;趙艷 | 申請（專利權）人： | 浙江芯科半導體有限公司 |
| 主分類號： | H01L29/872 | 分類號： | H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 李園園 |
| 地址： | 311400 浙江省杭州市富*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 altio base sub | ||
本發(fā)明涉及一種基于隱埋AlTiOsubgt;3/subgt;終端結構的4H?SiC肖特基二極管，包括：自下而上依次層疊設置的歐姆接觸電極、N型SiC襯底層、N型SiC外延層和肖特基接觸電極，其中，N型SiC外延層內設置有若干隱埋終端保護區(qū)，隱埋終端保護區(qū)為封閉環(huán)結構并依次繞設于肖特基接觸電極的外圍，若干隱埋終端保護區(qū)自上而下呈階梯狀設置，且其與N型SiC外延層兩側面之間的間距自上而下依次減小。本發(fā)明的肖特基二極管，設置有若干隱埋終端保護區(qū)，該隱埋終端保護區(qū)可以將器件表面的電場集中逐步引入到器件內，避免了器件提前擊穿現(xiàn)象，提高器件的可靠性，提高了器件在正常的靜態(tài)特性下的反向耐壓能力，器件制備過程中對表面鈍化層工藝的要求降低，從而降低器件整體的制備難度。
技術領域
本發(fā)明屬于半導體技術領域，具體涉及一種基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管及制備方法。
背景技術
SiC材料禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和漂移速度和熱導率大，這些材料優(yōu)越性能使其成為制作高功率、高頻、耐高溫、抗輻射器件的理想材料。碳化硅肖特基二極管具有擊穿電壓高、電流密度大、工作頻率高等一系列優(yōu)點，因此發(fā)展前景非常廣泛。目前碳化硅肖特基二極管面臨的主要問題之一就是提高器件的應用可靠性。
為了實現(xiàn)較高的應用可靠性，從器件技術角度，需要對4H-SiC肖特基二極管的表面金屬邊緣區(qū)域進行保護，以降低此處的電場集中現(xiàn)象。在常規(guī)傳統(tǒng)結構的4H-SiC功率肖特基二極管制作工藝中，該部分由特別設計的P型4H-SiC終端保護區(qū)構成，通常為環(huán)狀結構，該環(huán)狀結構的橫向尺寸、間距影響了電場分布。但是受實際工藝誤差，在高溫反偏、潮熱反偏等可靠性測試中，此處的表面電場集中現(xiàn)象仍比較明顯，導致器件的漏電流增大，器件性能退化。
發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管及制備方法。本發(fā)明要解決的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：
本發(fā)明提供了一種基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管，包括：自下而上依次層疊設置的歐姆接觸電極、N型SiC襯底層、N型SiC外延層和肖特基接觸電極，其中，
所述N型SiC外延層內設置有若干隱埋終端保護區(qū)，所述隱埋終端保護區(qū)為封閉環(huán)結構并依次繞設于所述肖特基接觸電極的外圍，若干所述隱埋終端保護區(qū)自上而下呈階梯狀設置，且其與所述N型SiC外延層兩側面之間的間距自上而下依次減小。
在本發(fā)明的一個實施例中，頂層所述隱埋終端保護區(qū)的上表面與所述N型SiC外延層上表面的間距小于等于0.5μm。
在本發(fā)明的一個實施例中，若干所述隱埋終端保護區(qū)之間的間距，自上而下呈增大趨勢。
在本發(fā)明的一個實施例中，若干所述隱埋終端保護區(qū)之間的間距，自上而下以0.1μm的步長遞增。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述隱埋終端保護區(qū)的材料為AlTiO3或AIN。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述N型SiC外延層內間隔設置有若干P型離子注入區(qū)，若干所述P型離子注入區(qū)位于所述肖特基接觸電極的下方，且若干所述P型離子注入區(qū)的上表面與所述肖特基接觸電極接觸。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管還包括鈍化層，所述鈍化層設置所述N型SiC外延層上未被所述肖特基接觸電極覆蓋的區(qū)域。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述的基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管還包括保護層，所述保護層設置在所述鈍化層上。
本發(fā)明提供了一種基于隱埋AlTiO3終端結構的4H-SiC肖特基二極管的制備方法，包括：
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