[发明专利]一种碳化硅功率二极管器件及其制作方法

摘要

本发明公开了一种碳化硅功率二极管器件及其制作方法，属于功率半导体技术领域。本发明通过在传统碳化硅器件表面漂移区形成沟槽结构，在沟槽底部形成与上述漂移区掺杂类型相反的高浓度掺杂区，并在沟槽内设置与上述漂移区掺杂类型相反的多晶硅层，使得多晶硅层与沟槽侧壁形成Si/SiC异质结，进而在器件内部集成了一个二极管。本发明通过上述技术手段，降低了器件正向导通压降，同时，由于器件的导电模式由碳化硅PIN二极管的双极导电转变为多子导电，进而改善了器件的反向恢复特性，提高了器件开关速度；并且仍具有PIN二极管反向漏电低，击穿电压高和器件温度稳定性能好的优点。此外，本发明提供的器件制备方法具有工艺简单，工艺步骤少，实现成本低的优点。

主权项

1.一种碳化硅功率二极管器件，其元胞结构包括：自下而上依次设置的金属阴极(5)、碳化硅N⁺衬底(4)及碳化硅N^‑外延层(3)，其特征在于：所述碳化硅N^‑外延层(3)内部具有P⁺碳化硅区(6)，在所述P+碳化硅区(6)上表面还具有P⁺多晶硅层(7)；所述P⁺多晶硅层(7)位于碳化硅N^‑外延层(3)的内部及上表面，并且与N^‑外延层(3)相接触使得P型Si和N型SiC形成异质结；所述P⁺多晶硅层(7)两侧还具有与P⁺多晶硅层(7)同平面且左右对称设置的第一P⁺碳化硅区(21)和第二P⁺碳化硅区(22)，P⁺多晶硅层(7)在碳化硅N^‑外延层(3)内部的深度分别大于第一P⁺碳化硅区(21)或者第二P⁺碳化硅区(22)在碳化硅N^‑外延层(3)内部的深度；在P⁺多晶硅层(7)、第一P⁺碳化硅区(21)和第二P⁺碳化硅区(22)的上表面还具有金属阳极(1)。