一种高浪涌电流能力碳化硅二极管及其制作方法技术

本发明专利技术属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种高浪涌电流能力碳化硅二极管及其制作方法，包括N型碳化硅衬底及N型碳化硅外延层，在碳化硅外延层内的上部设有若干个P型阱区，在P型阱区下方或下表面设有N型高阻区，在P型阱区内设有多个沟槽，位于边缘的沟槽与碳化硅外延层邻接，且沟槽从半导体基板的上表面穿过P型阱区延伸到N型高阻区内或依次穿过P型阱区、N型高阻区延伸到N型碳化硅外延层内；本发明专利技术通过设置N型高阻区，并在P型阱区内设有多个沟槽，使得器件在正常导通工作状态下，大幅增加了器件的浪涌电流能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高浪涌电流能力碳化硅二极管及其制作方法
本专利技术涉及一种二极管及制造方法，尤其是一种高浪涌电流能力碳化硅二极管及其制作方法，属于半导体器件的制造

技术介绍
功率器件及其模块为实现多种形式电能之间转换提供了有效的途径，在国防建设、交通运输、工业生产、医疗卫生等领域得到了广泛应用。自上世纪50年代第一款功率器件应用以来，每一代功率器件的推出，都使得能源更为高效地转换和使用。传统功率器件及模块由硅基功率器件主导，主要以晶闸管、功率PIN器件、功率双极结型器件、功率MOSFET以及绝缘栅场效应晶体管等器件为主，在全功率范围内均得到了广泛的应用，以其悠久历史、十分成熟的设计技术和工艺技术占领了功率半导体器件的主导市场。然而，随着功率半导体技术发展的日渐成熟，硅基功率器件其特性已逐渐逼近其理论极限。研究人员在硅基功率器件狭窄的优化空间中努力寻求更佳参数的同时，也注意到了SiC、GaN等第三代宽带隙半导体材料在大功率、高频率、耐高温、抗辐射等领域中优异的材料特性。碳化硅(SiC)材料凭借其优良的性能成为了国际上功率半导体器件的研究热点。碳化硅(SiC)相比传统的硅材料具有禁带宽度大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，包括半导体基板，所述半导体基板包括N型碳化硅衬底及位于N型碳化硅衬底上的N型碳化硅外延层，在所述N型碳化硅外延层内的上部设有若干个P型阱区，其特征在于，在所述P型阱区下方或下表面设有N型高阻区，在P型阱区内设有多个沟槽，位于P型阱区边缘的沟槽与N型碳化硅外延层邻接，且沟槽从半导体基板的上表面穿过P型阱区延伸到N型高阻区内或依次穿过P型阱区、N型高阻区延伸到N型碳化硅外延层内，所述沟槽内填充有绝缘介质层。

【技术特征摘要】
1.一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，包括半导体基板，所述半导体基板包括N型碳化硅衬底及位于N型碳化硅衬底上的N型碳化硅外延层，在所述N型碳化硅外延层内的上部设有若干个P型阱区，其特征在于，在所述P型阱区下方或下表面设有N型高阻区，在P型阱区内设有多个沟槽，位于P型阱区边缘的沟槽与N型碳化硅外延层邻接，且沟槽从半导体基板的上表面穿过P型阱区延伸到N型高阻区内或依次穿过P型阱区、N型高阻区延伸到N型碳化硅外延层内，所述沟槽内填充有绝缘介质层。2.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，其特征在于：在所述半导体基板的上表面设有阳极金属，所述阳极金属与所述N型外延层肖特基接触，与P型阱区欧姆接触；在所述半导体基板的下表面设有阴极金属，所述阴极金属与N型碳化硅衬底欧姆接触。3.根据权利要求2所述的一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，其特征在于：所述沟槽内设有导电多晶硅及包裹导电多晶硅的绝缘介质层，所述导电多晶硅与阳极金属电连接。4.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，其特征在于：所述N型高阻区的电阻率大于N型碳化硅外延层的电阻率。5.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流能力碳化硅二极管，其特征在于：在相邻的P型阱区间设有N型阱区，所述N型阱区与沟槽邻接，所述N型阱区的电阻率小于N型高阻区的电阻率，所述N型阱区的电阻率等于N型碳化硅外延层的电阻率或小于N型碳化硅外延层的电阻率。6.一种高浪涌电流能力碳化硅二极管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：选取N型碳化硅衬底，采用外延工艺，在N型碳化硅衬底的上表面生长N型碳化硅外延层；第二步：在第一光刻胶的遮挡下，选择性高能量注入P型杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱袁正，周锦程，杨卓，叶鹏，
申请(专利权)人：无锡新洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32