[发明专利]一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法、芯片

说明书

本申请属于半导体技术领域，提供了一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法、芯片，通过在N型沟道层内增加多个两端分别与N型漂移层和N型再生层接触的P型深区结构，在N型再生层的正面形成多个P型注入区，阳极金属层与P型注入区之间形成欧姆接触，并与N型再生层之间形成肖特基接触，当器件在高温条件下处于反向偏置时，P型深区结构和P型注入区共同承担电场尖峰，在均匀化电场的同时，电场尖峰位置下移，P型深区结构和P型注入区具有双重屏蔽作用，将热量远离肖特基结，从而对肖特基结起到加强保护的作用，大大降低了器件的漏电流，解决了二极管在高温环境下由于漏电较大导致器件稳定性降低，限制了二极管器件的应用场景的问题。

技术领域

本申请属于半导体器件技术领域，尤其涉及一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法、芯片。

背景技术

传统型的肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode，SBD)以反向恢复速度著称，但其反偏下漏电流较大的特点限制了其使用范围。传统型结势垒肖特基二极管(JunctionBarrier Schottky，JBS)以优异的抗浪涌能力著称，其反偏漏电流虽低于SBD，但在一些高温环境下，其漏电仍处于较高水准，不仅降低了器件的稳定性，而且极大地限制了二极管器件的应用场景。

发明内容

本申请提供了一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法、芯片，旨在解决目前的二极管在高温环境下由于漏电较大导致器件稳定性降低，限制了二极管器件的应用场景的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种碳化硅肖特基二极管，所述碳化硅肖特基二极管包括：

依次层叠设置的N型衬底、N型漂移层、N型沟道层以及N型再生层；其中，所述N型沟道层的掺杂浓度大于所述N型漂移层的掺杂浓度和所述N型再生层的掺杂浓度；

多个P型深区结构，形成于所述N型沟道层内，且所述P型深区结构的两端分别与所述N型漂移层和所述N型再生层接触；

多个P型注入区，多个所述P型注入区形成于所述N型再生层的正面；其中，多个所述P型深区结构与多个所述P型注入区交错设置；

阳极金属层，形成于所述P型注入区和所述N型再生层的正面；其中，所述阳极金属层与所述P型注入区之间形成欧姆接触，所述阳极金属层与所述N型再生层之间形成肖特基接触；

阴极金属层，形成于所述N型衬底的背面，且与所述N型衬底之间形成欧姆接触。

在一个实施例中，相邻的所述P型深区结构之间的距离相等。

在一个实施例中，相邻的所述P型注入区之间的距离相等。

在一个实施例中，多个所述P型深区结构将所述N型沟道层划分为多个N型沟道区；

多个所述P型注入区与多个所述N型沟道区一一对应。

在一个实施例中，每个所述P型注入区与对应的所述N型沟道区相对设置。

在一个实施例中，每个所述P型注入区与对应的所述N型沟道区的宽度相等。

在一个实施例中，所述N型再生层的掺杂浓度大于所述N型漂移层的掺杂浓度。

在一个实施例中，所述P型注入区的深度小于所述N型再生层的厚度的二分之一。

本申请实施例第二方面还提供了一种碳化硅肖特基二极管的制备方法，所述制备方法包括：

在N型衬底的正面依次形成N型漂移层、N型沟道层；

在所述N型沟道层内形成多个深入至所述N型漂移层的P型深区结构；

在所述N型沟道层的正面形成N型再生层；其中，所述N型沟道层的掺杂浓度大于所述N型漂移层的掺杂浓度和所述N型再生层的掺杂浓度；