用于基于SiC的保护器件的结构和方法技术

本发明专利技术题为“用于基于SiC的保护器件的结构和方法”。本发明专利技术提供了一种器件，所述器件可以包括形成在SiC衬底内的P‑N二极管。所述器件可以包括形成在所述SiC衬底内的N型区、形成在所述N型区的上部部分中的P型区；以及注入的N型层，所述注入的N型层设置在所述P型区和所述N型区之间。

【技术实现步骤摘要】
用于基于SiC的保护器件的结构和方法
关于联邦资助研究的声明本专利技术是根据国防部授予的W911NF-15-2-0088号合同在政府支持下完成的。政府对这项专利技术有一定的权利。本公开的实施方案整体涉及保护器件，特别地涉及基于SiC的TVS二极管。
技术介绍
瞬态电压抑制器(TVS)二极管是设计成保护电子电路免受电压瞬变的影响的保护二极管。电压瞬变是具有短持续时间的电能中的浪涌。在正常操作期间，TVS二极管设计成使泄漏电流和电容最小化。在电压瞬变期间，TVS二极管操作被触发，以安全地释放浪涌电流。TVS二极管的峰值功率(PP)针对不同的脉冲宽度(td)进行表征，并且在产品数据表中报告。市售TVS二极管基于硅(Si)技术。SiTVS二极管设计有不同的击穿电压和额定功率，以满足不同应用的保护需求。对于给定的击穿电压，TVS二极管的峰值功率额定值通过增加管芯尺寸而增加。管芯尺寸较大的TVS二极管具有较高的电流处理能力，因此具有较高的峰值功率额定值。对于一些应用，TVS二极管预计在高环境温度下操作。在高温下，SiTVS二极管具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器件，包括：/nP-N二极管，所述P-N二极管形成在SiC衬底内，并且包括：/nN型区，所述N型区形成在所述SiC衬底内；/nP型区，所述P型区形成在所述N型区的上部部分中；和/n注入的N型层，所述注入的N型层设置在所述P型区和所述N型区之间。/n

【技术特征摘要】
20180905 US 16/121,9161.一种器件，包括：
P-N二极管，所述P-N二极管形成在SiC衬底内，并且包括：
N型区，所述N型区形成在所述SiC衬底内；
P型区，所述P型区形成在所述N型区的上部部分中；和
注入的N型层，所述注入的N型层设置在所述P型区和所述N型区之间。


2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述N型区包括：
体衬底区，所述体衬底区具有第一掺杂水平；和
外延SiC层，所述外延SiC层设置在所述体衬底区和所述注入的N型层之间，并且具有小于所述第一掺杂水平的第二掺杂水平。


3.根据权利要求2所述的器件，还包括结终端扩展区(JTE区)，所述JTE区设置在所述外延SiC层内，围绕所述P型区，并且与所述外延SiC层的一部分形成界面区，其中所述P型区包括第一P掺杂水平，所述JTE区包括具有小于所述第一P掺杂水平的第二P掺杂水平的P型掺杂剂。


4.根据权利要求1所述的器件，还包括结终端扩展区(JTE区)，所述JTE区设置在所述P型区周围，并且与所述N型区形成界面区，其中所述P型区包括第一P掺杂水平，所述JTE区包括具有小于所述第一P掺杂水平的第二P掺杂水平的P型掺杂剂。


5.根据权利要求1所述的器件，其中所述P型区包括下表面，所述下表面在第一端和第二端之间延伸第一距离，其中所述注入的N型层沿着所述下表面延伸小于所述第一距离的第二距离，并且与所述第一端和所述第二端偏移。


6.根据权利要求4所述的器件，其中，所述P型区包括下表面，其中所述注入的N型层沿着所述下表面延伸，并且与所述结终端扩展区偏移。


7.根据权利要求1所述的器件，包括大于20V且小于650V的击穿电压。


8.根据权利要求1所述的器件，其中所述N型区包括体衬底区，其中所述注入的N型层形成在所述体衬底区内。


9.根据权利要求8所述的器件，其中所述P-N二极管包括大于20V且小于100V的击穿电压。


10.根据权利要求1所述的器件，还包括：
阳极触点，所述阳极触点设置在所述P型区上；和
背面触点，所述背面触点设置在所述SiC衬底的背表面上，与所述N型区接触。


11.根据权利要求10所述的器件，还包括：
场氧化物区，所述场氧化物区在所述P型区上方限定窗口；
金属层结构，所述金属层结构设置成与所述阳极触点接触；
钝化层，所述钝化层设置在所述金属层结构上方；和
聚合物层，所述聚合物层设置在金属层结构上方，其中所述聚合物层和所述金属层结构限定用...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·马蒂卡，基兰·查蒂，布莱克·鲍威尔，苏吉特·班纳吉，
申请(专利权)人：莫诺利斯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US