[发明专利]一种高压快速的碳化硅二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种高压快速的碳化硅二极管，包括碳化硅二极管，其特征在于，所述碳化硅二极管包括塑封外壳（1）、碳化硅芯片（2）、阴极引脚（3）、阳极引脚（4）、助焊板（5），所述碳化硅芯片（2）包括N⁺碳化硅衬底（21）、覆盖在所述N⁺碳化硅衬底（21）上端的N^-碳化硅外延层（22）、覆盖在所述N⁺碳化硅衬底（21）下端的阴极金属（23）、位于所述N⁺碳化硅衬底（21）与N^-碳化硅外延层（22）交接处外侧面的二氧化硅层（24）、形成于所述N^-碳化硅外延层（22）的边缘并位于所述二氧化硅层（24）上端一侧的P型保护环（25）、覆盖在所述二氧化硅层（24）、N^-碳化硅外延层（22）上端的阳极金属（26），所述N-碳化硅外延层（22）的上端面、外侧面与所述阳极金属（26）的交界处均形成肖特基势垒，所述二氧化硅层（24）上端面的水平高度低于所述N^-碳化硅外延层（22）上端面的水平高度，所述阳极金属（26）与所述阳极引脚（4）焊接，所述助焊板（5）一端与所述阴极引脚（3）焊接，另一端与所述阴极金属（23）焊接，所述N^-碳化硅外延层（22）上端边角为R角结构。

2.根据权利要求1所述的一种高压快速的碳化硅二极管，其特征在于，所述阳极引脚（4）包括第一导电部（41）、第一弯折部（42）、第一焊接部（43），所述第一导电部（41）上设有凹槽，所述阳极金属（26）焊接在所述凹槽内侧。

3.根据权利要求1所述的一种高压快速的碳化硅二极管，其特征在于，所述阴极引脚（3）包括第二导电部（31）、第二弯折部（32）、第二焊接部（33），所述第二导电部（31）与所述助焊板（5）焊接。

4.一种如权利要求1~3任一项所述的碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1外延生长：在N⁺碳化硅衬底（21）上生长一层N^-碳化硅外延层（22）；

S2研磨：对N^-碳化硅外延层（22）上端边角进行研磨，使N^-碳化硅外延层（22）上端边角呈R角结构；

S3：沉积二氧化硅：在N⁺碳化硅衬底（21）与N^-碳化硅外延层（22）交接处外侧面沉积一层二氧化硅层（24），所述二氧化硅层（24）上端面的水平高度低于所述N^-碳化硅外延层（22）上端面的水平高度；

S4扩散硼：对二氧化硅层（24）上端一侧扩散硼，使N-碳化硅外延层（22）的边缘形成P型保护环（25）；

S5沉积金属：在二氧化硅层（24）、N^-碳化硅外延层（22）上端沉积一层阳极金属（26），阳极金属（26）与N^-碳化硅外延层（22）之间形成肖特基势垒，在N⁺碳化硅衬底（21）下端沉积一层阴极金属（23）；

S6焊接：将阳极金属（26）与阳极引脚（4）焊接，将助焊板（5）一端与阴极引脚（3）焊接，另一端与阴极金属（23）焊接；

S7塑封：经过上胶、烘烤、塑封、固化后形成塑封外壳（1）。

5.根据权利要求4所述的一种碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，步骤S7塑封前，还经过酸洗步骤，酸洗步骤包括：利用混合酸冲洗碳化硅芯片（2）表面，去除碳化硅芯片（2）表面吸附的杂质，并降低表面电场，再用清水对碳化硅芯片（2）冲洗三遍，热风烘干后即可。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述混合酸为硝酸、氢氟酸、醋酸、硫酸的混合液，硝酸、氢氟酸、醋酸、硫酸的体积比为：10:0.2:8:5。