[发明专利]一种宽禁带半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种宽禁带半导体器件，包括肖特基部分，用于在正常电压状态下导通电流；PN结部分，用于在发生电流浪涌时与肖特基部分共同导通电流，其特征在于，所述PN结部分包括至少一个增加有效面积的结构，所述增加有效面积的结构用于在PN结表面面积不变的情况下，增大PN结的实际有效面积，从而使器件具有较大的PN结部分。

2.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述肖特基部分与PN结部分之间设置有绝缘介质层，用于形成阻挡层以避免二者接触。

3.根据权利要求1或2所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述增加有效面积的结构包括形成于N型外延层中的沟槽，和通过对所述沟槽的底部和侧壁注入掺杂形成齿状P型掺杂区。

4.根据权利要求3所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述PN结部分还包括：N型衬底层，其下表面形成有背面金属电极；N型外延层，结合于所述N型衬底层上表面；表面P型掺杂区，形成于所述N型外延层的表面；正面金属电极，填充于所述增加有效面积的结构内，以及形成于所述表面P型掺杂区的表面。

5.根据权利要求3所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述沟槽或齿状P型掺杂区的俯视图形状包括条形、圆形、椭圆形、矩形、三角形以及五边以上的多边形中的一种或组合。

6.根据权利要求3所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述沟槽或齿状P型掺杂区的横截面形状包括矩形、三角形以及五边以上的多边形中的一种或组合。

7.一种宽禁带半导体器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在N型衬底材料上外延N型掺杂的材料，形成N型外延层；

S2：在N型外延层上注入掺杂P型区，形成表面P型掺杂区；

S3：在N型外延层上制作至少一个增加有效面积的结构。

8.根据权利要求7所述的宽禁带半导体器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：在上述表面P型掺杂区的周边刻蚀形成一个沟槽或者两个以上间隔排列的沟槽；

S32：在经步骤S31处理后的结构表面上，氧化生长和淀积一定厚度的绝缘介质层，并将沟槽底部的绝缘介质层刻蚀掉；

S33：通过绝缘介质层的掩蔽作用继续刻蚀沟槽至需要的深度；

S34：通过小角度倾斜注入对沟槽底部和侧壁进行P型区掺杂，形成齿状P型掺杂区。

9.根据权利要求8所述的宽禁带半导体器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S34中，对沟槽的底部和侧壁进行离子注入时采用的倾斜注入角θ，按照以下原则进行设计取值：

$\mathrm{\θ}=arctg\left(\frac{W_t}{2\×(L_t+X_o)}\right)$

其中，W_t为沟槽宽度，L_t为沟槽的深度，X_o为绝缘介质层厚度。

10.根据权利要求7-9任一所述的宽禁带半导体器件的制作方法，其特征在于，所述宽禁带半导体器件的制作方法还包括以下步骤：

S4：在N型外延层表面制作肖特基金属电极；

S5：刻蚀掉表面P型掺杂区表面的绝缘介质层；

S6：制作正面和背面金属电极。