[发明专利]一种碳化硅结势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：碳化硅衬底(1)、第一漂移层(2a)、第二漂移层(2b)、第一场限环(4a)、第二场限环(4b)、阴极电极(5)、钝化层(6)和阳极电极(7)；

所述阴极电极(5)、碳化硅衬底(1)、第一漂移层(2a)和所述第二漂移层(2b)从下到上依次分布；

所述第一场限环(4a)深度小于所述第一漂移层(2a)，间隔分布在所述第一漂移层(2a)中，且与所述第一漂移层(2a)上表面平齐；

所述第二场限环(4b)宽度小于所述第一场限环(4a)，深度与所述第二漂移层(2b)相同，间隔分布在所述第二漂移层(2b)中；

所述第一场限环(4a)与所述第二场限环(4b)数量相同，对应呈倒T形或L形分布；

所述阳极电极(7)位于主结上方，所述钝化层(6)位于所述阳极电极(7)两侧。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述碳化硅衬底(1)为N型掺杂。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第一漂移层(2a)与所述第二漂移层(2b)掺杂浓度相同，均为N型掺杂。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第一漂移层(2a)与所述第二漂移层(2b)掺杂浓度小于所述碳化硅衬底(1)掺杂浓度。

5.根据权利要求1或4任一项所述的一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第一场限环(4a)与所述第二场限环(4b)掺杂浓度相同，均为P型掺杂。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第一场限环(4a)与所述第二场限环(4b)深度均小于1μm。

7.一种碳化硅结势垒肖特基二极管制备方法，其特征在于，包括：

(1)通过外延生长工艺，在选取的碳化硅衬底(1)上形成第一漂移层(2a)；

(2)制备L形或倒T形场限环；

(2.1)通过等离子增强化学气相沉积工艺，在所述第一漂移层(2a)上方形成二氧化硅掩膜层(3)；

(2.2)在所述二氧化硅掩膜层(3)上方对准离子注入位置光刻、显影，然后刻蚀所述氧化硅掩膜层(3)直至即将裸露所述第一漂移层(2a)；

(2.3)通过常温铝离子注入，在所述第一漂移层(2a)中形成多个间隔分布的第一场限环(4a)；

(2.4)去掉所述二氧化硅掩膜层(3)，并对所述第一漂移层(2a)表面进行清洗；

(2.5)通过外延生长工艺，在所述第一漂移层(2a)上方形成掺杂类型及浓度与所述第一漂移层(2a)一致的第二漂移层(2b)；

(2.6)重复步骤(2.1)至(2.4)，在所述第二漂移层(2b)中形成主结，以及与所述第一场限环(4a)对应呈L形或倒T形分布的第二场限环(4b)；

(3)通过高温退火激活注入的铝离子；

(4)通过沉积金属材料，在所述碳化硅衬底(1)的下方形成阴极电极(5)，并在氮气氛围下快速热退火形成欧姆接触；

(5)通过沉积绝缘材料，在所述第二漂移层(2b)上表面形成钝化层(6)；

(6)对准主结位置光刻、显影，然后刻蚀所述钝化层(6)直至裸露所述主结；

(7)通过沉积和剥离金属材料，在所述主结上方形成阳极电极(7)。