[发明专利]无注入终端的SIC肖特基二极管及其制备方法

说明书

本发明公开无注入终端的SIC肖特基二极管及其制备方法，该SIC肖特基二极管包括N+衬底，N+衬底上生长有N‑外延，N‑外延上有肖特基接触金属及其上方的正面金属电极，N+衬底背面的欧姆接触金属。肖特基势垒的终端设有环形终端沟槽，终端沟槽内设有二氧化硅侧壁，终端沟槽内用多晶填充，正面金属电极边缘设有二氧化硅场板。本发明使用沟槽方式终止肖特基源区，使得终端截止不再依赖反型注入，降低了成本及工艺复杂程度，同时改善了终端电场局部集聚效应。

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，尤其涉及对正向导通压降要求较高的无注入终端的SIC肖特基二极管及其制备方法。

背景技术

SIC(碳化硅)肖特基二极管在功率芯片领域比传统的硅器件性能优异，器件良好的高温特性及低的导通电阻使其在大功率芯片的应用方面占据了先天优势。然而肖特基二极管的终端保护往往以注入终端来截止。碳化硅的注入能量要求高，激活率较低，需要付出较高的代价。对此，本发明提出了一种不需要注入作为终端截止的肖特基二极管结构及制备方法。

发明内容：

为了解决上述现有技术的一个或多个技术问题，本发明提出无注入终端的SIC肖特基二极管及其制备方法。

根据本发明实施例提出的无注入终端的SIC肖特基二极管，其特征在于：包括正面金属电极，肖特基势垒层，二氧化硅场板，终端沟槽，背面金属电极；终端沟槽的内壁设有栅氧层，终端沟槽的内部填充多晶硅，肖特基势垒层延伸至多晶硅表面，肖特基势垒层上方设有正面金属电极，正面金属电极外围设有二氧化硅场板。

进一步地，所述正面金属电极包括钛、镍、铝、银、金等导电金属的一种或几种复合层。

进一步地，所述肖特基势垒层包括势垒金属，所述势垒金属是与SIC形成肖特基接触的金属或复合金属。

进一步地，所述二氧化硅场板覆盖于所述终端沟槽的上方。

进一步地，所述终端沟槽的侧壁的角度是直角或者锐角，以将终端电场分散至槽底端。

进一步地，所述背面金属电极包括钛、镍、铝、银、金等导电金属的一种或几种复合层。

根据本发明实施例提出的无注入终端的SIC肖特基二极管的制备方法，包括：在N型SIC衬底上生长N型外延层；通过光刻形成终端沟槽；终端沟槽的内壁通过热氧氧化形成栅氧层；终端沟槽内用多晶硅填充，然后进行多晶回刻，只保留终端沟槽内的多晶硅；在有源区溅射势垒金属，形成肖特基接触，所述势垒金属覆盖于所述多晶硅上方；势垒金属上方及器件背面淀积金属形成背面金属电极。

本发明的特点在于沟槽作为终端截止技术，省略了注入工艺，工艺更加简单，容易实现。同时沟槽不仅作为有源区的终端，在二极管工作时，多晶位置与正面金属电极相连接，可以将终端电场沿着沟槽底部分散，提升二极管的击穿电压。

附图说明

图1为本发明一种无注入终端的SIC肖特基二极管的结构示意图图中标号说明：1-背面金属电极；2-N型SIC衬底；3-N型外延层；4-多晶硅；5-栅氧层；6-肖特基势垒层；7-二氧化硅场板；8-正面金属电极；9-终端沟槽。

具体实施方式