集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管及制备方法技术

本发明专利技术提供一种集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管及制备方法，包括设于衬底上的外延层、设于外延层漂移区内的P型注入结构、设于外延层漂移区内的第一掺杂结构以及肖特基接触，其中，第一掺杂结构设于P型注入结构下方，以增加肖特基接触区域的掺杂浓度；肖特基接触设于外延层漂移区上并延伸至外延层漂移区内，以增加肖特基接触的面积。本发明专利技术的有益效果是结合新型肖特基势垒技术和新型的P型区注入版图结构，肖特基接触为沟槽结构，P型注入区采用主注入区和补偿注入区相结合方式，使得器件在保持击穿电压不下降的情况下，降低器件的导通电压，或者在保持导通电压不增加的情况下，提升器件的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，尤其是涉及一种集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管及制备方法。

技术介绍

1、sic jbs(碳化硅结势垒肖特基二极管)是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件。在当前sic jbs的主流器件中，器件正向导通时，为了降低器件正向导通电阻，p型离子注入掺杂区的面积要根据工艺能力设计为最小值，并且为了有效降低曲率效应对器件反向击穿电压的影响，肖特基势垒区域应设计为圆形、正六边形或正八边形，相应地p+区作为阻止电流通过的区域，大多被设计成条形、方形、正六边形等。

2、由于sic pn结在低电压下不开启，因此器件的导通主要由肖特基接触部分完成。若想降低导通电阻和正向导通电压，则需增大有源区肖特基接触的面积，随着肖特基接触面积的变大，器件的反向耐压会随之减小。因此，器件正向导通电阻和反向击穿电压相互制约，如何设计器件结构使其在保证反向特性的前提下具备更低的导通电阻、电压成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本专利技术提供一种集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：包括设于衬底上的外延层、设于所述外延层漂移区内的P型注入结构、设于所述外延层漂移区内的第一掺杂结构以及肖特基接触，其中，

2.根据权利要求1所述的集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构的掺杂类型与所述外延层漂移区的掺杂类型相同。

3.根据权利要求2所述的集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构与所述外延层漂移区的肖特基接触区域相对应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的集成沟槽和N型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构...

【技术特征摘要】

1.一种集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：包括设于衬底上的外延层、设于所述外延层漂移区内的p型注入结构、设于所述外延层漂移区内的第一掺杂结构以及肖特基接触，其中，

2.根据权利要求1所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构的掺杂类型与所述外延层漂移区的掺杂类型相同。

3.根据权利要求2所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构与所述外延层漂移区的肖特基接触区域相对应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一掺杂结构包括多个悬浮结，所述悬浮结通过注入第一离子形成，所述第一离子为氮离子或磷离子。

5.根据权利要求4所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述外延层漂移区的肖特基接触区域设有多个肖特基接触沟槽，所述肖特基接触沟槽底部的截面形状为弧形。

6.根据权利要求5所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述肖特基接触沟槽的截面形状为半圆形，所述肖特基接触沟槽的直径为1-5μm，所述肖特基接触沟槽的深度为0.1-0.2μm，相邻所述肖特基接触沟槽间距为1.5-4μm。

7.根据权利要求5或6所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述肖特基接触包括相接触的第一接触部和第二接触部，所述第一接触部设于所述肖特基接触沟槽内，所述第二接触部设于所述外延层漂移区上，所述第二接触部与所述p型注入结构相接触。

8.根据权利要求7所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述肖特基接触为钛、镍或钼，所述第二接触部的厚度为50-300nm。

9.根据权利要求1-3、5-6和8任一项所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述p型注入结构设于p型注入区域内，所述p型注入区域包括多个第一注入区和多个第二注入区，所述第二注入区的面积小于所述第一注入区的面积，所述第二注入区设于相邻布设的所述第一注入区的间隙处。

10.根据权利要求9所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述第一注入区的截面形状为圆形，所述第二注入区的截面形状为圆形。

11.根据权利要求1所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：还包括设于所述衬底上的阴极、设于所述肖特基接触上的阳极以及设于所述外延层上的氧化层，其中，

12.根据权利要求1或11所述的集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管，其特征在于：所述衬底为碳化硅，所述衬底的掺杂浓度为1×1019-3×1019cm-3；所述外延层为n型碳化硅，所述外延层的掺杂浓度为1×1016-3×1016cm-3，所述外延层的厚度为5-30μm。

13.一种集成沟槽和n型悬浮结的肖特基势垒二极管制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的集成沟槽和n型悬浮结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬伟，敖松泉，徐长坡，张新玲，赵宇轩，程研，刘闯，
申请(专利权)人：TCL环鑫半导体天津有限公司，
类型：发明
国别省市：