抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法，该抗辐射加固肖特基二极管包括：含有阱区

【技术实现步骤摘要】
抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法
。

技术介绍

[0002]碳化硅
(Silicon Carbide
，
SiC)
作为第三代半导体材料的代表，相比于硅
(Silicon
，
Si)
等传统半导体材料具有更宽的禁带宽度
、
更高的临界击穿场强
、
更高的饱和电子漂移速度和更高的热导率等特点
。
采用
SiC
半导体材料制造的功率器件可以实现更高的工作电压
、
更高的工作效率
、
更高的工作温度和更大的电流密度，进而可提升功率处理单元的电能转换效率，简化散热设计，降低模块体积和重量，实现更好的系统性能
。
[0003]目前，以
SiC
肖特基二极管为代表的
SiC
功率器件在光伏发电
、
风力发电
、
充电桩等民用领域已经得到广泛应用，展现了良好的综合性能
。
但在宇航领域，由于受宇宙空间辐射环境的影响，特别是高能重离子辐射后，
SiC
肖特基二极管会发生单粒子效应，器件性能随之发生严重退化甚至烧毁，最终会导致电子系统无法正常工作，所以如何降低
SiC
肖特基二极管单粒子效应以提升使用寿命，是一个亟待解决的问题
。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法，旨在解决现有技术中由于宇宙空间辐射环境影响，导致
SiC
肖特基二极管发生单粒子效应，器件使用寿命较低的技术问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种抗辐射加固肖特基二极管，所述抗辐射加固肖特基二极管包括：含有阱区
、
外延层以及至少一个反型区的基础结构；
[0007]所述反型区分别与所述外延层以及所述基础结构的阳极金属层接触；
[0008]所述反型区设置于所述阱区和所述阳极金属层之间，且处于所述阱区的顶部
。
[0009]可选地，所述外延层的掺杂类型和所述反型区的掺杂类型为第一掺杂类型，所述阱区的掺杂类型为第二掺杂类型
。
[0010]可选地，所述抗辐射加固肖特基二极管还包括：场氧化层；
[0011]所述场氧化层设置于所述外延层和所述阳极金属层之间，且处于所述阳极金属层底部
。
[0012]可选地，所述阳极金属层通过相邻所述场氧化层之间形成的接触孔与所述反型区和所述阱区接触
。
[0013]可选地，所述反型区从所述阱区两侧向所述阱区内部延伸设置
。
[0014]可选地，所述反型区与所述阱区之间形成的
PN
结深度小于所述阱区与所述外延层之间形成的
PN
结深度
。
[0015]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出了一种抗辐射加固肖特基二极管制作方法，所述抗辐射加固肖特基二极管制作方法包括以下步骤：
[0016]获取含有阱区和外延层的基础结构；
[0017]对所述阱区的顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区；
[0018]在注入后的基础结构顶部沉积金属复合层，并对所述金属复合层进行刻蚀形成阳极金属层；
[0019]获得刻蚀后的基础结构构成的抗辐射加固肖特基二极管
。
[0020]可选地，所述获取含有阱区和外延层的基础结构的步骤，包括：
[0021]根据额定电压参数对外延晶片进行制备，并对制备后的外延晶片进行掺杂，获得含有阱区和外延层的基础结构，所述外延层的掺杂类型为第一掺杂类型；
[0022]相应地，所述对所述阱区的顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区的步骤之前，还包括：
[0023]在所述基础结构顶部沉积第一硬掩模层，并对所述第一硬掩模层进行刻蚀，获得阱区注入窗口；
[0024]通过所述阱区注入窗口对所述阱区进行选择性掺杂，以使所述阱区的掺杂类型为第二掺杂类型；
[0025]相应地，所述对所述阱区的顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区的步骤，包括：
[0026]对注入后的阱区顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区，所述反型区的掺杂类型为所述第一掺杂类型
。
[0027]可选地，所述通过所述阱区注入窗口对所述阱区进行选择性掺杂的步骤之后，还包括：
[0028]去除所述第一硬掩模层，并执行所述对注入后的阱区顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区的步骤
。
[0029]可选地，所述对注入后的阱区顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区步骤之前，还包括：
[0030]对注入后的基础结构顶部沉积第二掩膜层，并对所述第二掩膜层进行刻蚀，获得反型区注入窗口；
[0031]相应地，所述对注入后的阱区顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区的步骤，包括：
[0032]通过所述反型区注入窗口对所述注入后的阱区顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区
。
[0033]本专利技术提供了一种抗辐射加固肖特基二极管及其制作方法，该抗辐射加固肖特基二极管包括：含有阱区
、
外延层以及至少一个反型区的基础结构；所述反型区分别与所述外延层以及所述基础结构的阳极金属层接触；所述反型区设置于所述阱区和所述阳极金属层之间，且处于所述阱区的顶部
。
由于本专利技术在阱区与阳极金属层之间设置有反型区，且反型区分别与外延层和阳极金属层接触，通过阱区内部的反型区提供肖特基接触区域，用阱区保护肖特基接触区域，降低了器件的单粒子效应的敏感程度，提升了使用寿命
。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图
。
[0035]图1为本专利技术提出的抗辐射加固肖特基二极管第一实施例的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术抗辐射加固肖特基二极管制作方法的第一实施例的流程示意图；
[0037]图3为本专利技术抗辐射加固肖特基二极管制作方法的第一实施例中外延晶片的结构示意图；
[0038]图4为本专利技术抗辐射加固肖特基二极管制作方法的第一实施例中阱区离子注入示意图；
[0039]图5为本专利技术抗辐射加固肖特基二极管制作方法的第一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述抗辐射加固肖特基二极管包括：含有阱区
、
外延层以及至少一个反型区的基础结构；所述反型区分别与所述外延层以及所述基础结构的阳极金属层接触；所述反型区设置于所述阱区和所述阳极金属层之间，且处于所述阱区的顶部
。2.
如权利要求1所述的抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述外延层的掺杂类型和所述反型区的掺杂类型为第一掺杂类型，所述阱区的掺杂类型为第二掺杂类型
。3.
如权利要求1或2所述的抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述抗辐射加固肖特基二极管还包括：场氧化层；所述场氧化层设置于所述外延层和所述阳极金属层之间，且处于所述阳极金属层底部
。4.
如权利要求3所述的抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述阳极金属层通过相邻所述场氧化层之间形成的接触孔与所述反型区和所述阱区接触
。5.
如权利要求4所述的抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述反型区从所述阱区两侧向所述阱区内部延伸设置
。6.
如权利要求5所述的抗辐射加固肖特基二极管，其特征在于，所述反型区与所述阱区之间形成的
PN
结深度小于所述阱区与所述外延层之间形成的
PN
结深度
。7.
一种抗辐射加固肖特基二极管制作方法，其特征在于，所述抗辐射加固肖特基二极管制作方法包括以下步骤：获取含有阱区和外延层的基础结构；对所述阱区的顶部进行选择性掺杂，形成与所述外延层接触的反型区；在注入后的基础结构顶部沉积金属复合层，并对所述金属复合层进行刻蚀形成阳极金属层；获得刻蚀后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志新，曾江，
申请(专利权)人：深圳市盛邦半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：