[发明专利]一种无注入型终结端结构的SiC肖特基二极管及其制备方法在审

申请号：	201811064324.6	申请日：	2018-09-12
公开（公告）号：	CN109461654A	公开（公告）日：	2019-03-12
发明（设计）人：	邵锦文;侯同晓;孙致祥;贾仁需;元磊;张秋洁;刘学松	申请（专利权）人：	秦皇岛京河科学技术研究院有限公司
主分类号：	H01L21/329	分类号：	H01L21/329;H01L21/04;H01L29/06;H01L29/872
代理公司：	西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230	代理人：	张捷
地址：	066004 河北省秦皇岛市经济***	国省代码：	河北;13
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摘要：
搜索关键词：	漂移层乳胶制备掺硼源层肖特基二极管钝化层接触层欧姆接触金属层肖特基接触金属层注入型刻蚀终结二极管晶格损伤衬底漏出离子保留
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【说明书】：

本发明涉及一种无注入型终结端结构的SiC肖特基二极管及其制备方法，制备方法包括以下步骤：在4H‑SiC衬底上面形成4H‑SiC漂移层；在4H‑SiC漂移层上形成SiO₂掺硼乳胶源层；刻蚀SiO₂掺硼乳胶源层，在4H‑SiC漂移层上保留部分SiO₂掺硼乳胶源层；在SiO₂掺硼乳胶源层和4H‑SiC漂移层上形成第一钝化层；在4H‑SiC衬底下面制备欧姆接触金属层；刻蚀第一钝化层和SiO₂掺硼乳胶源层，以漏出部分区域的4H‑SiC漂移层，在4H‑SiC漂移层上制备肖特基接触金属层；在肖特基接触金属层上形成第一接触层；在欧姆接触金属层下面形成第二接触层；在第一钝化层和部分第一接触层上形成第二钝化层，以完成SiC肖特基二极管的制备。本发明肖特基二极管，避免了离子注入给二极管带来的晶格损伤。

技术领域

本发明属于半导体器件领域，具体涉及一种无注入型终结端结构的SiC肖特基二极管及其制备方法。

背景技术

碳化硅(Silicon Carbide，简称SiC)作为一种宽禁带半导体材料，不但击穿电场强度高、热稳定性好、还具有载流子饱和漂移速度高、热导率高等特点，在高温、高频、大功率器件和集成电路制作领域有着广阔的应用前景。

由于器件在P-N结或者肖特基结的不连续，以及在结的边角存在曲率，从而导致表面电力线密集，结的外边电场强度比体内高等现象，这在碳化硅高压功率器件中尤为值得关注。结终端技术是缓解结外边沿电场集中效应，提高器件击穿电压有效手段。

请参见图1，图1为现有技术提供的一种SiC肖特基二极管的截面结构示意图；图中，10为Ag接触层；20为Ni欧姆接触金属层；30为N型4H-SiC衬底；40为N型4H-SiC漂移层；50为P型4H-SiC终端保护区；60为SiO₂钝化层；70为Ti肖特基接触金属层；80为Al接触层；90为聚酰亚胺保护层。在穿通常规结构中，为了防止器件提前击穿、降低反向漏电电流，通常在器件的边缘区域通过高能、高温离子注入形成P型4H-SiC终端保护区，并需要在高温(>1600℃)下进行离子激活。但是，该工艺一方面价格昂贵，对生产设备要求较高，另一方面也给样品带来不必要的晶格损伤。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种无注入型终结端结构的SiC肖特基二极管及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的一个实施例提供了一种无注入型终结端结构的SiC肖特基二极管制备方法，包括以下步骤：

在4H-SiC衬底上面形成4H-SiC漂移层；

在所述4H-SiC漂移层上形成SiO₂掺硼乳胶源层；

刻蚀所述SiO₂掺硼乳胶源层，在所述4H-SiC漂移层上保留部分所述SiO₂掺硼乳胶源层；

在所述SiO₂掺硼乳胶源层和所述4H-SiC漂移层上形成第一钝化层；

在所述4H-SiC衬底下面制备欧姆接触金属层；

刻蚀所述第一钝化层和所述SiO₂掺硼乳胶源层，以漏出部分区域的所述4H-SiC漂移层上，在所述4H-SiC漂移层上制备肖特基接触金属层；

在所述肖特基接触金属层上形成第一接触；

在所述欧姆接触金属层下面形成第二接触层；

在所述第一钝化层和部分所述第一接触层上形成第二钝化层，以完成所述SiC肖特基二极管的制备。