[发明专利]基于隐埋AlTiO3

说明书

本发明涉及一种基于隐埋AlTiOsubgt;3/subgt;终端结构的4H‑SiC肖特基二极管，包括：自下而上依次层叠设置的欧姆接触电极、N型SiC衬底层、N型SiC外延层和肖特基接触电极，其中，N型SiC外延层内设置有若干隐埋终端保护区，隐埋终端保护区为封闭环结构并依次绕设于肖特基接触电极的外围，若干隐埋终端保护区自上而下呈阶梯状设置，且其与N型SiC外延层两侧面之间的间距自上而下依次减小。本发明的肖特基二极管，设置有若干隐埋终端保护区，该隐埋终端保护区可以将器件表面的电场集中逐步引入到器件内，避免了器件提前击穿现象，提高器件的可靠性，提高了器件在正常的静态特性下的反向耐压能力，器件制备过程中对表面钝化层工艺的要求降低，从而降低器件整体的制备难度。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种基于隐埋AlTiO3终端结构的4H-SiC肖特基二极管及制备方法。

背景技术

SiC材料禁带宽度大、击穿电场高、饱和漂移速度和热导率大，这些材料优越性能使其成为制作高功率、高频、耐高温、抗辐射器件的理想材料。碳化硅肖特基二极管具有击穿电压高、电流密度大、工作频率高等一系列优点，因此发展前景非常广泛。目前碳化硅肖特基二极管面临的主要问题之一就是提高器件的应用可靠性。

为了实现较高的应用可靠性，从器件技术角度，需要对4H-SiC肖特基二极管的表面金属边缘区域进行保护，以降低此处的电场集中现象。在常规传统结构的4H-SiC功率肖特基二极管制作工艺中，该部分由特别设计的P型4H-SiC终端保护区构成，通常为环状结构，该环状结构的横向尺寸、间距影响了电场分布。但是受实际工艺误差，在高温反偏、潮热反偏等可靠性测试中，此处的表面电场集中现象仍比较明显，导致器件的漏电流增大，器件性能退化。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于隐埋AlTiO3终端结构的4H-SiC肖特基二极管及制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于隐埋AlTiO₃终端结构的4H-SiC肖特基二极管，包括：自下而上依次层叠设置的欧姆接触电极、N型SiC衬底层、N型SiC外延层和肖特基接触电极，其中，

所述N型SiC外延层内设置有若干隐埋终端保护区，所述隐埋终端保护区为封闭环结构并依次绕设于所述肖特基接触电极的外围，若干所述隐埋终端保护区自上而下呈阶梯状设置，且其与所述N型SiC外延层两侧面之间的间距自上而下依次减小。

在本发明的一个实施例中，顶层所述隐埋终端保护区的上表面与所述N型SiC外延层上表面的间距小于等于0.5μm。

在本发明的一个实施例中，若干所述隐埋终端保护区之间的间距，自上而下呈增大趋势。

在本发明的一个实施例中，若干所述隐埋终端保护区之间的间距，自上而下以0.1μm的步长递增。

在本发明的一个实施例中，所述隐埋终端保护区的材料为AlTiO₃或AIN。

在本发明的一个实施例中，所述N型SiC外延层内间隔设置有若干P型离子注入区，若干所述P型离子注入区位于所述肖特基接触电极的下方，且若干所述P型离子注入区的上表面与所述肖特基接触电极接触。

在本发明的一个实施例中，所述基于隐埋AlTiO₃终端结构的4H-SiC肖特基二极管还包括钝化层，所述钝化层设置所述N型SiC外延层上未被所述肖特基接触电极覆盖的区域。

在本发明的一个实施例中，所述的基于隐埋AlTiO₃终端结构的4H-SiC肖特基二极管还包括保护层，所述保护层设置在所述钝化层上。

本发明提供了一种基于隐埋AlTiO₃终端结构的4H-SiC肖特基二极管的制备方法，包括：