[实用新型]一种具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构

说明书

本实用新型公开了一种具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构，所述元胞结构的N^‑外延层中设置有若干个深沟槽，所述深沟槽的深度为t1，所述N^‑外延层的厚度为T＝t1+t2，其中，t1大于t2；深沟槽的侧壁及底部注入一圈PPlus，然后在深沟槽中填入P型掺杂的多晶硅或金属，并与肖特基区的肖特基接触金属相连。本申请通过在碳化硅SBD器件元胞中结合深沟槽结构和与其相连P Plus结构，构造出一种新颖的超结器件，能避免传统超结结构的深注入或多次外延工艺的难度，进一步降低器件正向导通损耗，增强SBD器件的耐压能力，可靠性和抗干扰能力。

技术领域

本实用新型属于H01L 27/00类半导体器件技术领域，具体涉及一种具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构。

背景技术

SiC作为近十几年来迅速发展的宽禁带半导体材料，与其它半导体材料，比如Si，GaN及GaAs相比，SiC材料具有宽禁带、高热导率、高载流子饱和迁移率、高功率密度等优点。SiC可以热氧化生成二氧化硅，使得SiC MOSFET及SBD等功率器件和电路的实现成为可能。自20世纪90年代以来，SiC MOSFET和SBD等功率器件已在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛的应用。

目前，碳化硅肖特基二极管(Schottky barrier diodes，以下简称SBD)器件，尤其是高压SBD器件，其击穿电压和导通电阻的优化设计是互相影响和相互矛盾的，获得高击穿电压一般就很难获得低的导通电阻。业界针对传统的器件结构已经提出了一些在保持击穿电压不变来降低导通电阻的方法，包括：掩埋悬浮结构和超结结构。但掩埋悬浮结构和超结结构要么深注入和多次外延，商业化工艺实现很难。本实用新型的目的就是提出了一种新颖的超结结构，可以避开深注入和多次外延工艺，同时提供高耐压和高可靠性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构，其通过在碳化硅SBD器件元胞中结合深沟槽结构和与其相连PPlus结构，构造出一种新颖的超结器件，能避免传统超结结构的深注入或多次外延工艺的难度，进一步降低器件正向导通损耗，增强SBD器件的耐压能力，可靠性和抗干扰能力。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构，所述元胞结构的N^-外延层中设置有若干个深沟槽，所述深沟槽的深度为t1，所述N^-外延层的厚度为T＝t1+t2，其中，t1大于t2；深沟槽的侧壁及底部注入一圈P Plus，然后在深沟槽中填入P型掺杂的多晶硅或金属，并与肖特基区的肖特基接触金属相连。

进一步，所述t1为t2的两倍以上。

进一步，所述深沟槽由ICP，RIE或激光烧孔的工艺制作而成。

进一步，所述金属为钨或钛。

本实用新型具有以下有益技术效果：

本申请通过在碳化硅SBD器件元胞中结合深沟槽结构和与其相连P Plus结构，构造出一种新颖的超结器件，能避免传统超结结构的深注入或多次外延工艺的难度，进一步降低器件正向导通损耗，增强SBD器件的耐压能力，可靠性和抗干扰能力。

附图说明

图1为本申请具有深沟槽的碳化硅超结SBD器件元胞结构示意图；

图2为本实用新型的一种通过深沟槽刻蚀和注入构造新颖超结结构的工艺流程图。

具体实施方式