[发明专利]一种基于金刚石的SiC PIN二极管及其制造方法在审
| 申请号： | 202111169988.0 | 申请日： | 2021-10-08 |
| 公开（公告）号： | CN113921594A | 公开（公告）日： | 2022-01-11 |
| 发明（设计）人： | 张瑜洁;施广彦;李佳帅;李志君;黄波 | 申请（专利权）人： | 泰科天润半导体科技（北京）有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/16;H01L29/868;H01L21/329 |
| 代理公司： | 福州市鼓楼区京华专利事务所(普通合伙) 35212 | 代理人： | 王牌 |
| 地址： | 100000 北京市海淀区西小口路66号中关村东升科技园*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 金刚石 sic pin 二极管 及其 制造 方法 | ||
1.一种基于金刚石的耐压耐电流SiC PIN二极管，其特征在于：包括：
一N型欧姆电极；
一N型重掺杂半导体传输层，所述N型重掺杂半导体传输层的下侧面连接至所述N型欧姆电极的上侧面；
一N型掺杂金刚石耐压提高层，所述N型掺杂金刚石耐压提高层的下侧面连接至所述N型重掺杂半导体传输层的上侧面；
一N型本征层，所述N型本征层的下侧面连接至所述N型掺杂金刚石耐压提高层的上侧面；
一P型重掺杂半导体传输层，所述P型重掺杂半导体传输层下侧面连接至所述N型本征层的上侧面；
以及，一P型欧姆电极，所述P型欧姆电极的下侧面连接至所述P型重掺杂半导体传输层的上侧面；
所述N型掺杂金刚石耐压提高层掺杂浓度为N型本征层的4倍。
2.根据权利要求1所述一种基于金刚石的耐压耐电流SiC PIN二极管，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层的厚度是1.2至3微米，所述N型本征层厚度为3微米。
3.根据权利要求1所述一种基于金刚石的耐压耐电流SiC PIN二极管，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层的掺杂浓度为4*1017cm-3。
4.根据权利要求1所述一种基于金刚石的耐压耐电流SiC PIN二极管，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层为N型金刚石。
5.一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1、将SiC外延晶片进行处理，除去表面异物，形成衬底；
步骤2、在所述衬底表面上外延生长N型重掺杂半导体传输层；
步骤3、在所述N型重掺杂半导体传输层外延生长N型掺杂金刚石耐压提高层；
步骤4、在所述N型掺杂金刚石耐压提高层上外延生长N型SiC本征层；
步骤5、在所述N型SiC本征层上外延生长P型重掺杂半导体传输层；
步骤6、通过衬底去除工艺去除按照以上步骤所得的衬底；
步骤7、在N型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出N型欧姆电极，再在P型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出P型欧姆电极。
6.根据权利要求6所述一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤1进一步具体为：用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于加热的混合洗液中浸泡1分钟，进一步去除SiC外延晶片表面的异物，形成衬底；所述混合洗液包括氨水、双氧水以及去离子水。
7.根据权利要求6所述一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层的厚度是1.2至3微米，所述N型本征层厚度为3微米。
8.根据权利要求6所述一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层的掺杂浓度为4*1017cm-3。
9.根据权利要求6所述一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：所述N型掺杂金刚石耐压提高层为N型金刚石。
10.根据权利要求6所述一种基于金刚石的SiC PIN二极管的制造方法，其特征在于：所述N型重掺杂半导体传输层厚度为6微米。
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