一种结型势垒肖特基二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种结型势垒肖特基二极管，包括N‑外延层；P型离子注入区，位述N‑外延层中，P型离子注入区的深度从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小；第一金属层，位于N‑外延层的上表面，且每个P型离子注入区与第一金属层的交界面形成一个第一肖特基接触区，相邻若干P型离子注入区之间的N‑外延层与第一金属层的交界面形成第二肖特基接触区，第二肖特基接触区的肖特基接触面积从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小。本发明专利技术的结型势垒肖特基二极管可以减小漏电流，减小结型势垒肖特基二极管的温度差，有效抑制了局部电迁移现象的发生，提高了结型势垒肖特基二极管的可靠性。

A junction barrier Schottky diode

【技术实现步骤摘要】
一种结型势垒肖特基二极管
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种结型势垒肖特基二极管。
技术介绍
宽带隙半导体材料碳化硅具有较大的禁带宽度，较高的临界击穿电场，高热导率和高电子饱和漂移速度等优良物理和化学特性，适合制作高温、高压、大功率、抗辐照的半导体器件。在功率电子领域中，JBS二极管(结型势垒肖特基二极管，JunctionBarrierSchottkyDiode)已被广泛应用，其具有良好的正向导通特性、反向漏电流小等特点。但是由于JBS二极管不同位置所接触的封装面积不同，导致JBS二极管不同位置的散热条件不同，最终导致JBS二极管中心温度大于其周围区域温度，而这个温度差会导致JBS二极管不同位置载流子迁移率不同，电流分布不均匀，JBS二极管出现局部电迁移现象，从而影响JBS二极管的可靠性。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种结型势垒肖特基二极管。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种结型势垒肖特基二极管，包括：N-外延层；若干P型离子注入区，位于所述N-外延层中，所述P型离子注入区的深度从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第一趋势或第二趋势逐渐减小；第一金属层，位于所述N-外延层的上表面，且每个所述P型离子注入区与所述第一金属层的交界面形成一个第一肖特基接触区，相邻若干所述P型离子注入区之间的N-外延层与所述第一金属层的交界面形成第二肖特基接触区或欧姆接触区，其中，所述第二肖特基接触区的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第三趋势或第四趋势逐渐减小。在本专利技术的一个实施例中，所述第一趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每个所述P型离子注入区的深度依次减小。在本专利技术的一个实施例中，所述第二趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每M个所述P型离子注入区的深度减小一次，其中，M大于等于2。在本专利技术的一个实施例中，所述P型离子注入区的宽度相同。在本专利技术的一个实施例中，所述第三趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每个所述第二肖特基接触区的肖特基接触面积或每个所述欧姆接触区的欧姆接触面积依次减小。在本专利技术的一个实施例中，所述第四趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每N个所述第二肖特基接触区的肖特基接触面积或每N个所述欧姆接触区的欧姆接触面积减小一次，其中，N大于等于2。在本专利技术的一个实施例中，还包括SiO2隔离介质层，位于所述N-外延层和所述第一金属层之间，且位于所述N-外延层的端部。在本专利技术的一个实施例中，还包括N+衬底层，位于所述N-外延层下表面。在本专利技术的一个实施例中，还包括第三金属层，位于所述N+衬底层下表面。本专利技术的有益效果：本专利技术所提出的结型势垒肖特基二极管的第二肖特基接触区的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小，从而在保证反向漏电流和正向导通电阻没有退化的前提下，减小了结型势垒肖特基二极管的温度差，有效抑制了局部电迁移现象的发生，提高了结型势垒肖特基二极管的可靠性。同时结型势垒肖特基二极管的P型离子注入区的深度从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小，能够保证结型势垒肖特基二极管在减小其温度差和正向导通电阻不退化的前提下，减小结型势垒肖特基二极管的反向漏电流。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种结型势垒肖特基二极管的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一种结型势垒肖特基二极管的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种结型势垒肖特基二极管的俯视示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种结型势垒肖特基二极管的结构示意图，本实施例提供一种结型势垒肖特基二极管，该结型势垒肖特基二极管包括：N-外延层3；若干P型离子注入区4，位于所述N-外延层4中，所述P型离子注入区4的深度从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第一趋势或第二趋势逐渐减小；第一金属层6，位于所述N-外延层3的上表面，且每个所述P型离子注入区4与所述第一金属层6的交界面形成一个第一肖特基接触区7，相邻若干所述P型离子注入区4之间的N-外延层3与所述第一金属层6的交界面形成第二肖特基接触区8或欧姆接触区8，其中，所述第二肖特基接触区8的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积8从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第三趋势或第四趋势逐渐减小。本实施例所提出的结型势垒肖特基二极管的第二肖特基接触区的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小，从而在保证反向漏电流和正向导通电阻没有退化的前提下，减小了结型势垒肖特基二极管的温度差，有效抑制了局部电迁移现象的发生，提高了结型势垒肖特基二极管的可靠性。同时结型势垒肖特基二极管的P型离子注入区的深度从结型势垒肖特基二极管的边缘至中心逐渐减小，能够保证结型势垒肖特基二极管在减小其温度差和正向导通电阻不退化的前提下，减小结型势垒肖特基二极管的反向漏电流。进一步地，所述N-外延层3是磷材料与碳化硅材料的掺杂，其中，磷材料的掺杂浓度根据所需结型势垒肖特基二极管的击穿电压确定，例如：所述结型势垒肖特基二极管的击穿电压为1200V时，所述磷掺杂浓度为1×1015/cm-3。进一步地，所述N-外延层3的厚度根据所需肖特基二极管的击穿电压确定，例如：所述肖特基二极管的击穿电压为1200V时，所述N-外延层2的厚度为10μm。进一步地，本实施例的第一金属层6例如可以为金属镍或者金属钛。进一步地，在第一金属层6上还可以设置一层第二金属层，所述第二金属层为金属Al或者Ag，其厚度为2-5μm。在一个实施例中，第一趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每个所述P型离子注入区4的深度依次减小。例如，请参见图2，图2中结型势垒肖特基二极管共设置有10个P型离子注入区4，将从左至右的P型离子注入区4的深度依次记为DP1、DP2、DP3、DP4、DP5、DP6、DP7、DP8、DP9、DP10，当其满足第一趋势变化时，该结型势垒肖特基二极管的P型离子注入区4的深度关系满足如下关系：DP1>DP2>DP3>DP4>DP5＝DP6<DP7<DP8<DP9<DP10在一个实施例中，第二趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每M个所述P型离子注入区的深度减小一次，其中，M大于等于2。例如，结型势垒肖特基二极管共设置有10个P型离子注入区4，将从左至右的P型离子注入区4的深度依次记为DP1、DP2、DP3、DP4、DP5、DP6、DP7、DP8、DP9、DP10，当其满足第二趋势变化时，其M取2，则该结型势垒肖特基二极管的P型离子注入区4的深度关系满足如下关系：DP1＝DP2>DP3＝DP4>DP5＝DP6<DP7＝DP8<DP9＝DP10本实施例的M还可以取其它值，例如为3、4或5等，本实施例不对其做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。本实施例的P型离子注入区4不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结型势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：N‑外延层；若干P型离子注入区，位于所述N‑外延层中，所述P型离子注入区的深度从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第一趋势或第二趋势逐渐减小；第一金属层，位于所述N‑外延层的上表面，且每个所述P型离子注入区与所述第一金属层的交界面形成一个第一肖特基接触区，相邻若干所述P型离子注入区之间的N‑外延层与所述第一金属层的交界面形成第二肖特基接触区或欧姆接触区，其中，所述第二肖特基接触区的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第三趋势或第四趋势逐渐减小。

【技术特征摘要】
1.一种结型势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：N-外延层；若干P型离子注入区，位于所述N-外延层中，所述P型离子注入区的深度从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第一趋势或第二趋势逐渐减小；第一金属层，位于所述N-外延层的上表面，且每个所述P型离子注入区与所述第一金属层的交界面形成一个第一肖特基接触区，相邻若干所述P型离子注入区之间的N-外延层与所述第一金属层的交界面形成第二肖特基接触区或欧姆接触区，其中，所述第二肖特基接触区的肖特基接触面积或欧姆接触区的欧姆接触面积从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心按照第三趋势或第四趋势逐渐减小。2.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第一趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每个所述P型离子注入区的深度依次减小。3.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第二趋势为从所述结型势垒肖特基二极管的边缘至中心的每M个所述P型离子注入区的深度减小一次，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋庆文，张玉明，汤晓燕，袁昊，张艺蒙，范鑫，何晓宁，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61