[发明专利]一种碳化硅功率二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种碳化硅功率二极管，其特征在于，包括：

碳化硅衬底；

形成于所述碳化硅衬底一侧的N型碳化硅外延层，所述N型碳化硅外延层背离所述碳化硅衬底一侧的表面具有有源区以及围绕所述有源区的场限环终端区；所述有源区包括多个间隔设置的N型区以及位于相邻两个所述N型区之间的P+区；所述N型区的掺杂浓度高于所述N型碳化硅外延层的掺杂浓度；所述场限环终端区包括多个间隔设置的P+区；

形成于至少一个所述N型区背离所述碳化硅衬底一侧的第一肖特基接触金属；

形成于所述N型碳化硅外延层远离所述碳化硅衬底一侧的阳极金属层，所述阳极金属层包括阳极金属和第二肖特基接触金属，其中，所述第二肖特基接触金属覆盖所述有源区，所述阳极金属位于所述第二肖特基接触金属背离所述N型碳化硅外延层的一侧；所述第一肖特基接触金属与所述N型区形成的接触势垒低于所述第二肖特基接触金属与所述N型区形成的接触势垒。

2.根据权利要求1所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，所述N型区的掺杂浓度比所述N型碳化硅外延层的掺杂浓度高10％～40％。

3.根据权利要求1所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，所述N型区的深度不超过1μm。

4.根据权利要求1所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，所述第一肖特基接触金属包括钼、钛、钯、钨中的一种或多种；

和/或，所述第二肖特基接触金属包括镍、金中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，所述碳化硅功率二极管还包括：

形成于所述N型碳化硅外延层远离所述碳化硅衬底一侧的介质层，所述介质层围绕所述阳极金属层；

形成于所述阳极金属层以及所述介质层背离所述N型碳化硅外延层一侧的钝化层，且所述钝化层上与所述阳极金属层对应的部分设有镂空结构；

形成于所述碳化硅衬底背离所述N型碳化硅外延层一侧的欧姆接触金属层；

形成于所述欧姆接触金属层背离所述碳化硅衬底一侧的阴极金属层。

6.根据权利要求5所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，所述钝化层包括绝缘介质钝化层和聚酰亚胺钝化层，且所述聚酰亚胺钝化层位于所述绝缘介质钝化层上部及外部。

7.一种碳化硅功率二极管的制作方法，用于制作如权利要求1～6任一项所述的碳化硅功率二极管，其特征在于，包括：

在碳化硅衬底上形成N型碳化硅外延层；

对所述N型碳化硅外延层远离所述碳化硅衬底一侧进行处理形成N型区，以使所述N型区的掺杂浓度高于所述N型碳化硅外延层的掺杂浓度；

对所述N型碳化硅外延层进行P型杂质离子注入，以形成有源区以及场限环终端区内的P+区；

制作第一肖特基接触金属并退火；

制备阳极金属层并退火，所述阳极金属层包括阳极金属和第二肖特基接触金属，其中，所述第二肖特基接触金属覆盖所述有源区，所述阳极金属位于所述第二肖特基接触金属背离所述N型碳化硅外延层的一侧；所述第一肖特基接触金属与所述N型区形成的接触势垒低于所述第二肖特基接触金属与所述N型区形成的接触势垒。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，对所述N型碳化硅外延层远离所述碳化硅衬底一侧进行处理形成N型区，以使所述N型区的掺杂浓度高于所述N型碳化硅外延层的掺杂浓度，包括：

在所述N型碳化硅外延层远离所述碳化硅衬底一侧注入N型杂质离子；或者，

在所述N型碳化硅外延层上再外延一层掺杂浓度更高的N型碳化硅外延层。