[发明专利]一种MPS二极管的制备方法及MPS二极管

说明书

本发明属于半导体领域，提供了一种MPS二极管的制备方法及MPS二极管，包括以下步骤：在第一外延层的上表面形成出第二外延层；在第二外延层的上表面形成第三外延层，其中，第三外延层的掺杂浓度小于第二外延层的掺杂浓度，第二外延层的掺杂浓度大于第一外延层的掺杂浓度；在第三外延层中形成漂移掺杂区，其中，漂移掺杂区的深度大于第三外延层的厚度；在第三外延层和漂移掺杂区上表面形成阳极金属层，在第一外延层的下表面形成阴极金属层。在MPS二极管正向开启时，MPS二极管电阻率低，当反向开启时，第二外延层和第三外延层呈现高电阻状态，可降低阳极金属层下方的表面电场强度分布，解决了MPS的漏电流较大的问题。

技术领域

本申请属于半导体技术领域，尤其涉及一种MPS二极管的制备方法及MPS二极管。

背景技术

随着功率半导体器件开关速度的提高，对于主功率开关器件并联起，箝位或缓冲作用的快速二极管提出了较高的要求，要求二极管在具有超快和超软恢复特性的同时，又要具有尽量低的正向导通损耗，以减少芯片的自身发热量实现节能，也能有效提高芯片的高温工作特性，融合PIN/肖特基即MPS结构能有效解决普通二极管软度不够的问题，MPS二极管(混合PIN/肖特基二极管)是由普通的PIN二极管和增加的肖特基区域组成的快速恢复二极管，在MPS二极管结构中，由于引入了肖特基结构，降低了阳极的注入效率即注入的空穴浓度，在反向恢复过程中需要抽出的空穴较少，因此MPS二极管的软度较高。

但由于肖特基区域不耐高电压，而肖特基区域在MPS二极管开启时会处于电场强度较大的区域，因此导致了MPS二极管的漏电流较大，功耗高的问题。

发明内容

为了解决MPS二极管漏电流较大，功耗高的问题，本申请提供了一种MPS二极管的制备方法及MPS二极管。

在一个实施例中，所述制备方法包括：

在第一外延层的上表面形成第二外延层；

在所述第二外延层的上表面形成第三外延层；其中，所述第三外延层的掺杂浓度小于所述第二外延层的掺杂浓度，所述第二外延层的掺杂浓度小于所述第一外延层的掺杂浓度；

在所述第三外延层中形成漂移掺杂区；其中，所述漂移掺杂区的深度大于所述第三外延层的厚度；

在所述第三外延层和所述漂移掺杂区的上表面形成阳极金属层，在所述第一外延层的下表面形成阴极金属层。

在一个实施例中，所述在所述第一外延层上形成所述第二外延层，包括：

采用磷源作为掺杂剂在所述第一外延层的上表面进行外延生长形成所述第二外延层。

在一个实施例中，所述磷源为磷烷或三氯化磷。

在一个实施例中，所述在所述第二外延层上形成所述第三外延层，包括：

采用砷源作为掺杂剂在所述第二外延层的上表面进行外延生长形成所述第三外延层。

在一个实施例中，所述第一外延层的表面电阻率为0.003-0.005Ω*cm^2。

在一个实施例中，在所述第三外延层形成所述漂移掺杂区，包括：

在所述第三外延层的上表面形成第一氧化层；

对所述第一氧化层进行刻蚀，以露出所述漂移掺杂区的掺杂位置；

在所述掺杂位置的上表面形成第二氧化层；

通过所述第二氧化层在所述掺杂位置注入P型掺杂离子，以形成漂移掺杂区；其中，所述漂移掺杂区埋入所述第二外延层内。

在一个实施例中，通过所述第二氧化层在所述掺杂位置注入P型掺杂离子，以形成漂移掺杂区，包括：