[实用新型]功率二极管器件

说明书

一种功率二极管器件，涉及半导体器件技术领域。该功率二极管器件包括衬底、设于衬底上且包括有源区和终端区的碳化硅外延层、设于有源区上的肖特基金属层、设于肖特基金属层上的正面金属层、设置于终端区上且与肖特基金属层邻接的钝化层，和覆盖钝化层和正面金属层的保护层，保护层上开设有露出正面金属层的窗口；还包括依次形成于衬底背面的欧姆金属层和背面金属层；钝化层的厚度小于或等于0.1μm，且钝化层包括覆盖终端区的第一部、覆盖正面金属层的上表面周缘的第三部，和连接于第一部和第三部之间且包覆正面金属层侧壁的第二部。该器件能够有效解决器件在经过TCT测试后，器件钝化层发生开裂而引起器件可靠性降低，甚至失效的问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体而言，涉及一种功率二极管器件。

背景技术

随着全球电力的迅速普及，电源系统也被广泛的应用在世界各地。由于幅员辽阔，各地的气候特点并不相同。如昼夜温差较大的地方，需要对功率器件的封装材料和封装工艺提出更高要求；空气湿度较大的地方，需要关注器件抗湿气能力。

传统功率器件为防止外界水汽与可动离子(诸如，钠)对器件内部结构造成影响，通常会在终端区域覆盖钝化层，钝化层会一直延伸至正面电极表面。然而，具备该钝化层结构的功率器件在TCT(Temperature Cycle Test，温度循环测试)测试后，由于封装器件内的塑封料、金属和钝化层的热膨胀系数不同，它们之间会因为相互挤压而产生应力，进而在应力超过阈值时，金属表面与其上层的钝化层会发生开裂，这样，空气中的水汽与可动离子会沿着裂缝进入器件内部，造成器件性能的退化，甚至会造成器件失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率二极管器件，其能够有效解决器件在经过TCT测试后，器件钝化层发生开裂而引起器件可靠性降低，甚至失效的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的一方面，提供一种功率二极管器件，该功率二极管器件包括衬底、设置于衬底上且包括有源区和终端区的碳化硅外延层、设置于有源区上的肖特基金属层、设置于肖特基金属层上的正面金属层、设置于终端区上且与肖特基金属层邻接的钝化层，以及覆盖钝化层和正面金属层的保护层，保护层上开设有露出正面金属层的窗口；功率二极管器件还包括依次形成于衬底远离碳化硅外延层一面的欧姆金属层和背面金属层；其中，钝化层的厚度小于或等于0.1μm，且钝化层包括覆盖终端区的第一部、覆盖正面金属层的上表面周缘的第三部，以及连接于第一部和第三部之间的第二部，第二部包覆正面金属层的侧壁。该功率二极管器件能够有效解决器件在经过TCT测试后，器件钝化层发生开裂而引起器件可靠性降低，甚至失效的问题。

可选地，第三部覆盖正面金属层的宽度小于或等于10μm，且大于2μm。

可选地，功率二极管器件还包括设置于终端区与钝化层的第一部之间的氧化硅介质层。

可选地，保护层的材料为聚酰亚胺。

可选地，保护层的厚度在3μm至5μm之间。

可选地，钝化层为氧化硅、氮化硅以及氧化硅和氮化硅制备而成的叠层中的任意一种。

可选地，肖特基金属层的材料为Ti、W、Ta、Ni、Mo和Pt中的任意一种或者至少两种的组合。

可选地，肖特基金属层的厚度在100nm至500nm之间。

可选地，正面金属层的材料为Al、Ag、Cu和Au中的任意一种或者至少两种的组合。

可选地，正面金属层的厚度在2μm至5μm之间。

本实用新型的有益效果包括：