一种SiC沟槽MPS二极管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种SiC沟槽MPS二极管，包括衬底上表面向上依次外延有n型缓冲层、n型漂移区、p型轻掺杂区，p型轻掺杂区上表面靠近内侧设置有多个p型发射区；相邻p型发射区之间设置有矩形沟槽，每个矩形沟槽的底面均嵌入p型轻掺杂区中，矩形沟槽的底面、矩形沟槽的侧壁、p型发射区单元的上表面及p型发射区单元的四个侧面共同覆盖有一体连接的欧姆接触阳极，p型发射区与p型轻掺杂区靠近外侧边缘设置有终端台面；衬底下表面覆盖连接有欧姆接触阴极。本发明专利技术还公开了该种SiC沟槽MPS二极管的制造方法。本发明专利技术的SiC沟槽MPS二极管，终端保护效率更好、工艺鲁棒性更优；简化了制造工艺，节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC沟槽MPS二极管及其制造方法
本专利技术属于半导体器件
，涉及一种SiC沟槽MPS二极管，本专利技术还涉及该种SiC沟槽MPS二极管的制造方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)材料具有禁带宽度大，热导率高，临界雪崩击穿电场强度高，饱和载流子漂移速度大，热稳定性好等特点，适合用于制造电力电子器件。SiC肖特基二极管(SBD)作为已进入市场应用的SiC单极型功率器件，具备通态功耗低，阻断能力强以及近乎理想的反向恢复速度特性，非常适合作为续流二极管应用于电力电子线路。为了改善SiCSBD漏电大以及抗浪涌能力弱的问题，SiC结势垒肖特基(JBS)二极管与SiC混合PiN肖特基(MPS)二极管相继被提出与研究。SiCJBS二极管与SiCMPS二极管在改善SiCSBD漏电大以及抗浪涌能力弱等方面效果明显，但却使二极管的制造工艺变得更加复杂。另一方面，SiCSBD、SiCJBS二极管以及SiCMPS二极管均存在热稳定性差以及抗辐照能力弱的金属-半导体肖特基结结构，这严重限制了此类SiC二极管在航空航天、能源勘探等领域的应用。<br>2013年西安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：包括衬底(1)，衬底(1)上表面向上依次外延有n型缓冲层(2)、n型漂移区(3)、p型轻掺杂区(4)，p型轻掺杂区(4)上表面靠近内侧设置有多个p型发射区(5)；相邻p型发射区(5)之间设置有矩形沟槽，每个矩形沟槽的底面(11)均嵌入p型轻掺杂区(4)中，矩形沟槽的底面(11)、矩形沟槽的侧壁(10)、p型发射区单元(5)的上表面及p型发射区单元(5)的四个侧面共同覆盖有一体连接的欧姆接触阳极(6)，p型发射区(5)与p型轻掺杂区(4)靠近外侧边缘设置有终端台面(8)；衬底(1)下表面覆盖连接有欧姆接触阴极(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：包括衬底(1)，衬底(1)上表面向上依次外延有n型缓冲层(2)、n型漂移区(3)、p型轻掺杂区(4)，p型轻掺杂区(4)上表面靠近内侧设置有多个p型发射区(5)；相邻p型发射区(5)之间设置有矩形沟槽，每个矩形沟槽的底面(11)均嵌入p型轻掺杂区(4)中，矩形沟槽的底面(11)、矩形沟槽的侧壁(10)、p型发射区单元(5)的上表面及p型发射区单元(5)的四个侧面共同覆盖有一体连接的欧姆接触阳极(6)，p型发射区(5)与p型轻掺杂区(4)靠近外侧边缘设置有终端台面(8)；衬底(1)下表面覆盖连接有欧姆接触阴极(7)。


2.根据权利要求1所述的SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：所述的欧姆接触阳极(6)、p型发射区(5)、终端台面(8)、p型轻掺杂区(4)上共同覆盖有一体连接的钝化层(9)。


3.根据权利要求1所述的SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：所述的终端台面(8)存在上下两个台面总长度为150μm，台面(8)上台面距离n漂移区(3)上表面的尺寸为0.2μm，台面(8)下台面距离n漂移区(3)上表面的尺寸为0.05μm；终端台面(8)表面覆盖有钝化层(9)。


4.根据权利要求1所述的SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：所述的终端台面(8)长度为300μm，终端台面(8)侧壁呈弧形，终端台面(8)末端表面距离n漂移区(3)上表面的最小尺寸为0.05μm；终端台面(8)表面覆盖有钝化层(9)。


5.根据权利要求1所述的SiC沟槽MPS二极管，其特征在于：所述的终端台面(8)长度为50μm，终端台面(8)距离n漂移区(3)上表面的尺寸为0.17μm；终端台面(8)表面覆盖有钝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曦，杨迎香，蒲红斌，封先锋，陈春兰，许蓓，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61