CN113437132B 一种碳化硅功率二极管及其制备方法 （珠海零边界集成电路有限公司）

A,2017.11.24A,2019.03.22移层上各第一P+注入区背离衬底的一侧均为豁率二极管及其制备方法能够提高碳化硅结势垒2形成于所述衬底一侧表面的漂移层，所述漂移层远离所述衬底的表所述漂移层远离所述衬底的表面具有场限环终端区，所述场限环终端所述衬底的平面上的截面的面积大于所述第二P+注入区在平行于所述衬底的平面上的截在第一外延层背离衬底的一侧表面制备第二外延层，并通过在第二有源区制备间隔的多个第二P+注入区，各第一P+注入区的在各豁口结构中设置第一欧姆金属层，各第一欧姆金属层与对应3第一外延层远离衬底的表面具有第一有源区，在第一有源区制备间隔的多个第一P+注入在第一外延层远离衬底的一侧表面沉积第一离子注入掩膜层，对第二外延层进行刻蚀，仅保留第二有源区且第二有源区具有与各第一在漂移层背离衬底的一侧表面沉积第二离子注入掩膜层，并通上的截面的面积大于第二P+注入区在平行于衬底的4[0001]本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种碳化硅功率二极管及其制备方[0002]碳化硅结势垒肖特基二极管(SiCJBS)是一种常见的碳化硅功率二极管，其兼具垒肖特基二极管具有较高的抗浪涌电流能力才能够有效应对电路应用异常时产生的浪涌[0008]形成于所述衬底一侧表面的漂移层，所述漂移层远离所述衬底的表面具有有源[0010]本发明提供的碳化硅功率二极管的有源区具有多个第一P+注入区和多个第二P+于各第二P+注入区的结深(即各第一P+注入区距离有源区表面的距离大于各第二P+注入区距离有源区表面的距离)，这使得本发明提供的碳化硅功率二极管相比于现有技术具有结5[0019]本发明还提供一种上述碳化硅功率二极管的制备方法，该制备方法包括如下步[0020]在SiC衬底上制备第一外延层，其中，第一外延层远离衬底的表面具有第一有源具有多个第一P+注入区和多个第二P+注入区，各第一P+注入区与第一欧姆金属层欧姆接6[0039]图2为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S10中碳化硅[0040]图3为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S20中碳化硅[0041]图4为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S30中碳化硅[0042]图5为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S40中碳化硅[0043]图6为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S50中碳化硅[0044]图7为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S60中碳化硅[0045]图8为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S70中碳化硅[0046]图9为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S80中碳化硅[0047]图10为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S90中碳化硅[0048]图11为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S100中碳化[0049]图12为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S110中碳化[0050]图13为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S120中碳化[0051]图14为本发明实施例提供的一种碳化硅功率二极管的制备方法步骤S130中碳化7区201包括间隔的多个第一P+注入区203和间隔的多个第二P+注入区204，各第一P+注入区203的结深大于各第二P+注入区204的结深，且漂移层2上各第一P+注入区203背离衬底1的[0057]与第一P+注入区203一一对应的第一欧姆金属层3，各第一欧姆金属层3位于对应[0058]本实施例提供的碳化硅功率二极管的有源区201具有多个第一P+注入区203和多注入区203的结深大于各第二P+注入区204的结深(即各第一P+注入区203距离有源区表面离第一P+注入区203的一侧的表面设有Al层)、Ni/Al叠层(即Ni层背离第一P+注入区203的一侧的表面设有Al层)或者Ti/Ni/Al叠层(即Ti层背离第一P+注入区203的一侧的表面设有[0063]具体设置上述漂移层2时，场限环终端区202的表面可以较有源区201的表面低8行于衬底1的平面上的截面的面积大于第二P+注入区204在平行于衬底1的平面上的截面的[0067]第一P+注入区203的截面面积越大，能够匹配的第一欧姆[0068]本实施例提供一种上述碳化硅功率二极管的制备方法，该制备方法包括如下步[0071]在第一外延层21背离衬底1的一侧表面制备第二外延层23，并通过构图工艺对第[0073]在各豁口结构205中设置第一欧姆金属层3，各第一欧姆金属层3与对应的第一P+第一外延层21的厚度可以为5_100μm，第一外延层21中N型掺杂剂的掺杂浓度可以为1e14_9[0078]在第一外延层21远离衬底1的一侧表面沉积第一离子注入掩膜层22，并通过构图离子注入掩膜层22进行图案化时，同时形成用于第一P+注入的多个第一注入窗口221和用m；离子注入可以为单步或多步离子注入工艺，离子可以为铝离子或硼离子或者二者的组第二外延层23仅保留位于有源区201的部分且第二外延层23的保留部分上刻蚀有与各第一激活温度可以为1500_1900℃。[0115]阴极金属层9为Ti/Ni/Ag叠层(即Ti层背离第二欧姆金属层8的一侧的表面设有Ni层，Ni层背离Ti层的一侧的表面设有Ag层)或Ti/Al/Ni/Ag叠层(即Ti层背离第二欧姆金属