[发明专利]碳化硅结势垒肖特基二极管及其制作方法

权利要求书

1.碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于包括层叠设置的第一导电类型碳化硅衬底，第一导电类型碳化硅外延层；所述第一导电类型碳化硅外延层的上表面由中心向外依次设置有有源区、保护环和终端区；所述有源区包括间隔设置的多个第二导电类型结势垒区；

所述保护环分为浅结和深结；所述浅结的结深和浓度与第二导电类型终端场限环相同；所述深结的结深和浓度与第二导电类型结势垒区相同。

2.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于：所述浅结与深结在交叠处存在浅沟槽。

3.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于：所述二极管中，肖特基金属和阳极金属的边缘均位于浅结之上。

4.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于：所述终端区包括多个呈同心间隔设置在保护环外的第二导电类型终端场限环，并且从内向外，第二导电类型终端场限环的环间距逐渐增大，环宽逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于：所述第二导电类型终端场限环位于最内侧的那个终端场限环与保护环的间距为0.5-1.5um，环宽为2-4um；最外侧那个终端场限环与相邻的终端场限环的间距为1.5-8um，环宽为1.5-3.5um。

6.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于：所述浅沟槽的宽度为0.5-50um，深度为0.02-0.5um；所述浅结的结深为0.3-1.2um，所述深结的结深为0.5-1.5um，且浅结的结深小于深结的结深；浅结的峰值浓度为2e17-8e17cm^-3，深结的峰值浓度为1e18-5e20cm^-3，且浅结的峰值浓度小于深结的峰值浓度。

7.碳化硅结势垒肖特基二极管的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

1)准备第一导电类型碳化硅衬底，其电阻率为0.001-0.05Ω·cm，厚度200-380um；

2)在第一导电类型碳化硅衬底上，生长第一导电类型碳化硅外延层，其浓度为1e15-2e16cm^-3；

3)在第一导电类型碳化硅外延层的上表面，通过沉积SiO₂、光刻，选择性离子注入形成第二导电类型结势垒区和深结；深结位于第二导电类型结势垒区外；所述深结和第二导电类型结势垒区的深度相同；

4)在第一导电类型碳化硅外延层的上表面，通过光刻，选择性离子注入形成深度相同的第二导电类型终端场限环和浅结；其中浅结位于深结外，并与深结存在交叠；

所述第二导电类型终端场限环呈同心间隔设置在浅结外，并且从内向外，第二导电类型终端场限环的环间距逐渐增大，环宽逐渐减小；

5)在第一导电类型碳化硅外延层上表面，通过电子束蒸发或溅镀，淀积金属Ti，并退火形成肖特基金属；

6)在肖特基金属的上表面，通过电子束蒸发或溅镀，淀积金属Al，形成阳极金属；

7)在第一导电类型碳化硅外延层上表面及阳极金属上表面，通过PECVD，淀积形成SiO2/Si3N4层，经过光刻，形成钝化层；

8)在钝化层上面，通过淀积、光刻，形成聚酰亚胺保护层；

9)通过物理研磨，将第一导电类型碳化硅衬底减薄至100-140um，然后在第一导电类型碳化硅衬底下表面，通过电子束蒸发或溅镀，淀积金属Ni，并采用激光退火形成欧姆接触；

10)在欧姆接触下面，通过电子束蒸发或溅镀，形成TiNiAg阴极金属。