一种高可靠SiC肖特基二极管及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113410137A(43)申请公布日2021.09.17(21)申请号202110662008.4H01L29/417(2006.01)(22)申请日2021.06.15H01L29/872(2006.01)(71)申请人西安微电子技术研究所地址710065陕西省西安市雁塔区太白南路198号(72)发明人侯斌何静博郭胤李照鲁红玲胡长青(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陈翠兰(51)Int.Cl.H01L21/329(2006.01)H01L21/285(2006.01)H01L21/56(2006.01)H01L23/31(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高可靠SiC肖特基二极管及其制作方法(57)摘要本发明提供一种高可靠SiC肖特基二极管及其制作方法，通过保护SiC肖特基二极管的肖特基接触区，提高肖特基二极管的可靠性，包括以下步骤：在位于N+衬底的N‑漂移层的表面进行氧化层的淀积；通过光刻刻蚀形成有源区；在有源区内进行P型离子注入然后高温退火；在SiC晶圆背面退火完成欧姆接触电极；腐蚀氧化层，对边缘两侧的氧化层进行腐蚀保留，在SiC晶圆正面退火形成肖特基接触电极；在肖特基接触区通过阳极金属蒸发或溅射和钝化层淀积的交替进行，实现对肖特基接触区的保护；并在钝化层中光刻孔洞，形成上下层金属层之间的互联，高可靠SiC肖特基二极管制作完成。CN113410137ACN113410137A权利要求书1/2页1.一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：在位于N+衬底(4)的N‑漂移层(1)的表面进行氧化层(2)的淀积；通过光刻刻蚀形成有源区(7)；在有源区(7)内进行P型离子注入，形成P型掺杂区(3)，然后高温退火；在SiC晶圆背面进行欧姆接触金属的蒸发或溅射，通过退火完成欧姆接触电极(5)；腐蚀氧化层(2)，对边缘两侧的氧化层(2)进行腐蚀保留，在SiC晶圆正面进行肖特基接触金属的蒸发或溅射，通过退火形成肖特基接触电极(6)；在肖特基接触电极(6)暴露在空间环境内的肖特基接触区进行第一阳极金属(8)的蒸发或溅射；在第一阳极金属(8)的表面进行第一钝化层(9)的淀积，并在第一钝化层(9)中光刻刻蚀孔洞(13)；在第一钝化层(9)的表面进行第二阳极金属(10)的蒸发或溅射；在第二阳极金属(10)的表面进行第二钝化层(11)淀积，并在第二钝化层(11)中光刻刻蚀孔洞(13)；在第二钝化层(11)的表面进行第三阳极金属(12)的蒸发或溅射，高可靠SiC肖特基二极管制作完成。2.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述N‑漂移层(1)的掺杂浓度为1×1014Ω·cm2～1×1016Ω·cm2，所述N‑漂移层(1)的厚度为4μm～20μm，所述N+衬底(4)的掺杂浓度为1×1018Ω·cm2～1×1019Ω·cm2。3.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述氧化层(2)的淀积厚度为1500nm～3000nm。4.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述P型离子的注入深度为0.1μm～1μm，高温退火温度为1650℃～1800℃，退火时间为2min～60min。5.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述N+衬底(4)的表面采用电子束蒸发或等离子体溅射的方式形成欧姆接触电极(5)，欧姆接触电极(5)的厚度为100nm～500nm，在N2或Ar2的保护下，在900℃～1000℃温度下，退火30min，形成欧姆接触电极(5)；所述欧姆接触金属采用Ti和Ni中的一种或两种金属的组合。6.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于,所述N‑漂移层(1)的表面采用电子束蒸发或等离子体溅射的方式形成肖特基接触电极(6)，肖特基接触电极(6)的厚度为100nm～300nm，在N2或Ar2的保护下，在400℃～500℃温度下，退火2min～30min，形成肖特基接触电极(6)；所述肖特基接触金属采用Al、Ti、Ni、W和Pt金属中的一种或多种金属的组合。7.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述第一阳极金属(8)、第二阳极金属(10)和第三阳极金属(12)采用Al、Ag、Ti、Ni和Au中的一种或多种金属的组合，厚度为100nm～5000nm。8.根据权利要求1所述的一种高可靠SiC肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述第一钝化层(9)和第二钝化层(11)的厚度为100nm～3000nm