一种高浪涌电流型SiC二极管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高浪涌电流型SiC二极管,包括SiC衬底(1)，SiC衬底(1)表面设有深P‑grid层(2)，深P‑grid层(2)外部设有浅P+grid层(3)。本发明专利技术通过在SiC衬底表面形成的浅P+grid层，能够替代现有SiC二极管中的Ni‑Ohmic层起到提高正向浪涌电流的效果；同时通过LP‑SiO

【技术实现步骤摘要】
一种高浪涌电流型SiC二极管及其制造方法
本专利技术涉及一种SiC二极管，特别是一种高浪涌电流型SiC二极管及其制造方法。
技术介绍
SiC二极管在光伏、汽车等高端领域对正向浪涌电流能力均具有较高的要求。而传统SiC二极管提高正向浪涌电流能力的方法是通过Ohmic光罩在二极管的正面增加一道欧姆接触工艺，进而利用二极管表面形成的Ni-Ohmic层达到提升效果。但由于这种方式需要在现有的制备工艺上增加一道光刻工艺，而目前SiC二极管的主要生产成本便是光刻层数，仅一道光刻层便需要100美金的加工成本，导致这种工艺会极大的增加对SiC二极管的生产周期和生产成本。此外，常规Ni-Ohmic层仅能将SiC二极管的正向浪涌电流提高至正向电流参数的6～8倍，提升效果相对较低。因此，现有对SiC二极管的制造方法存在生产周期长、生产成本高和正向浪涌电流低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种高浪涌电流型SiC二极管及其制造方法。它具有生产周期短、生产成本低和正向浪涌电流高的特点。本专利技术的技术方案：一种高浪涌电流型SiC二极管，包括SiC衬底，SiC衬底表面设有深P-grid层，深P-grid层外部设有浅P+grid层。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管中，所述浅P+grid层位于深P-grid层的两侧。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管中，所述浅P+grid层的深度为0.05～0.3μm，深P-grid层的深度为0.5～1.5μm。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管中，所述SiC衬底的两端设有JTE区，SiC衬底的外部设有离子注入层。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法，包括以下步骤：①在SiC衬底的两端形成JTE区，得A品；②在A品表面形成浅P+grid层，得B品；③在B品的浅P+grid层外部沉积形成LP-SiO2垫层，得C品；④对C品的LP-SiO2垫层进行刻蚀形成LP-SiO2-Spacer层，得D品；⑤对D品注入AL离子将部分浅P+grid层转化为深P-grid层，得成品。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法中，所述步骤②中利用P+grid光罩对A品进行PE-SiO2沉积、PE-SiO2刻蚀和注入AL离子，使A品表面形成浅P+grid层，A品外部形成PE-SiO2层；所述步骤②中AL离子的注入浓度为1E16/cm～1.8E16/cm。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法中，所述步骤③中通过LPVCD沉积在B品的浅P+grid层外部形成LP-SiO2垫层。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法中，所述步骤④中LP-SiO2-Spacer层位于位于浅P+grid层的两侧外部。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法中，所述步骤④中对LP-SiO2垫层通过干法刻蚀形成LP-SiO2-Spacer层。前述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法中，所述步骤⑤中对D品注入AL离子将两侧LP-SiO2-Spacer层之间的浅P+grid层转化为深P-grid层，然后依次采用SBD光罩、Metal光罩进行刻蚀，消除D品外部的LP-SiO2-Spacer层和PE-SiO2层，得成品；所述步骤⑤中AL离子的注入浓度为5E15/cm～1E16/cm。与现有技术相比，本专利技术通过在SiC衬底表面形成的浅P+grid层，能够替代现有SiC二极管中的Ni-Ohmic层起到提高正向浪涌电流的效果，且浅P+grid层能够将SiC二极管的正向浪涌电流提高至正向电流参数的10～12倍，相比现有带有Ni-Ohmic层的SiC二极管能够提高其正向浪涌电流能力；通过在浅P+grid层外部的LP-SiO2-Spacer层，则能够使两侧浅P+grid层在后续离子注入时不会随之转化为深P-grid层，进而使本专利技术仅需一道P+grid光罩便能形成浅P+grid层和深P-grid层，且通过沉积和干法刻蚀而成的LP-SiO2-Spacer层也无需光刻处理；使得本申请相比现有工艺或直接通过两道光刻工艺分别形成浅P+grid层和深P-grid层的方式能够有效减少一道光罩的使用，缩短了本专利技术的生产周期并降低了本专利技术的生产成本；在上述配合下，本专利技术仅需要常规的四层光罩便能完成对SiC二极管的制造，在提高正向浪涌电流能力的同时无需增加光刻次数，具有生产周期短、生产成本低和正向浪涌电流高的特点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是现有SiC二极管的结构示意图；图3是本专利技术的制备工艺流程图。附图中的标记为：1-SiC衬底，2-深P-grid层，3-浅P+grid层，4-JTE区，5-离子注入层，6-LP-SiO2垫层，7-LP-SiO2-Spacer层，8-PE-SiO2层，100-深P-grid结构，200-Ni-Ohmic结构，300-JTE结构，400-离子注入结构。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例。一种高浪涌电流型SiC二极管，构成如图1所示，包括SiC衬底1，SiC衬底1表面设有深P-grid层2，深P-grid层2外部设有浅P+grid层3。所述浅P+grid层3位于深P-grid层2的两侧。所述浅P+grid层3的深度为0.2μm，深P-grid层2的深度为1.1μm。所述SiC衬底1的两端设有JTE区4，SiC衬底1的外部设有离子注入层5。所述一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法，包括以下步骤：①在SiC衬底的两端形成JTE区4，得A品；②在A品表面形成浅P+grid层3，得B品；③在B品的浅P+grid层3外部沉积形成LP-SiO2垫层6，得C品；④对C品的LP-SiO2垫层6进行刻蚀形成LP-SiO2-Spacer层7，得D品；⑤对D品注入AL离子将部分浅P+grid层3转化为深P-grid层2，得成品。所述步骤②中利用P+grid光罩对A品进行PE-SiO2沉积、PE-SiO2刻蚀和注入AL离子，使A品表面形成浅P+grid层3，A品外部形成PE-SiO2层8；所述步骤②中AL离子的注入浓度为1E16/cm～1.8E16/cm。所述步骤③中通过LPVCD沉积在B品的浅P+grid层外部形成LP-SiO2垫层6。所述步骤④中LP-SiO2-Spacer层7位于位于浅P+grid层3的两侧外部。所述步骤④中对LP-SiO2垫层6通过干法刻蚀形成LP-SiO2-Spacer层7。所述步骤⑤中对D品注入AL离子将两侧LP-SiO2-Spacer层7之间的浅P+grid层3转化为深P-grid层2，然后依次采用SBD光罩、Metal光罩进行刻蚀，消除D品外部的LP-SiO2-Spacer层7和PE-SiO2层8，并形成离子注入层5，得成品；所述步骤⑤中AL离子的注入浓度为5E15/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浪涌电流型SiC二极管，其特征在于：包括SiC衬底(1)，SiC衬底(1)表面设有深P-grid层(2)，深P-grid层(2)外部设有浅P+grid层(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高浪涌电流型SiC二极管，其特征在于：包括SiC衬底(1)，SiC衬底(1)表面设有深P-grid层(2)，深P-grid层(2)外部设有浅P+grid层(3)。


2.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流型SiC二极管，其特征在于：所述浅P+grid层(3)位于深P-grid层(2)的两侧。


3.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流型SiC二极管，其特征在于：所述浅P+grid层(3)的深度为0.05～0.3μm，深P-grid层(2)的深度为0.5～1.5μm。


4.根据权利要求1所述的一种高浪涌电流型SiC二极管，其特征在于：所述SiC衬底(1)的两端设有JTE区(4)，SiC衬底(1)的外部设有离子注入层(5)。


5.基于权利要求1-4中任一权利要求所述的一种高浪涌电流型SiC二极管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
①在SiC衬底的两端形成JTE区，得A品；
②在A品表面形成浅P+grid层，得B品；
③在B品的浅P+grid层外部沉积形成LP-SiO2垫层，得C品；
④对C品的LP-SiO2垫层进行刻蚀形成LP-SiO2-Spacer层，得D品；
⑤对D品注入AL离子将部分浅P+grid层转化为深P-grid层，得成品。


6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振中，郝建勇，孙军，
申请(专利权)人：杭州中瑞宏芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33