二极管器件及其制作方法与流程

本发明涉及二极管芯片，具体涉及一种二极管器件和一种二极管器件的制作方法。

背景技术：

1、碳化硅材料相比于硅等其他半导体材料，其禁带宽度更宽，临界击穿电场更高，饱和漂移速度和热导率更大，这些优越的材料的特性，使得碳化硅器件在高频、耐高温和抗辐射等领域具有极其广阔的应用前景。目前为止，由于充电桩和光伏等在生产生活中的应用，需要碳化硅肖特基二极管具有足够高的正向浪涌能力，而目前碳化硅肖特基二极管面临的主要瓶颈之一就是如何提高器件的浪涌能力。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种二极管器件及其制作方法，能够增强二极管器件的浪涌能力。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种二极管器件，包括：阴极金属层；n+衬底，所述n+衬底位于所述阴极金属层之上；n-漂移区，所述n-漂移区外延形成于所述n+衬底之上；高阻抗元胞结构，所述高阻抗元胞结构为多个，多个所述高阻抗元胞结构相间隔地排布于所述n-漂移区的上部，每个所述高阻抗元胞结构包括两个p+型离子注入区和位于两个所述p+型离子注入区之间的阻抗区；阳极金属层，所述阳极金属层位于所述n-漂移区之上。

4、所述阻抗区为n-区，所述阻抗区的掺杂浓度小于所述n-漂移区的掺杂浓度，所述阻抗区的深度与所述p+型离子注入区的深度相同。

5、所述阻抗区包括上下两层p+型离子层，所述上下两层p+型离子层位于所述n-漂移区内，所述上下两层p+型离子层之间有一定间隔，其中，上层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第一个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第二个不相连接，下层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第二个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第一个不相连接。

6、一种二极管器件的制作方法，包括以下步骤：在n+衬底表面外延形成n-漂移区；在所述n-漂移区内光刻定义出p+型离子注入区域，并注入不同能量铝离子形成p+型离子注入区；在所述n-漂移区内光刻定义出所述阻抗区，并注入不同能量铝离子；对所述n-漂移区和和所述n+衬底进行高温退火处理和淀积处理；光刻定义出金属电极区域，并对所述金属电极区域进行刻蚀，形成所述二极管器件。

7、所述阻抗区为n-区，所述阻抗区的掺杂浓度小于所述n-漂移区的掺杂浓度，所述阻抗区的深度与所述p+型离子注入区的深度相同。

8、所述阻抗区包括上下两层p+型离子层，所述上下两层p+型离子层位于所述n-漂移区内，所述上下两层p+型离子层之间有一定间隔，其中，上层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第一个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第二个不相连接，下层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第二个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第一个不相连接。

9、所述下层的p+型离子层的注入能量大于所述上层的p+型离子层的注入能量。

10、本发明的有益效果：

11、本发明通过将n+衬底固定在阴极金属层之上，并外延形成n-漂移区，使多个高阻抗元胞结构相间隔地排布于n-漂移区的上部，且每个高阻抗元胞结构包括两个p+型注入区和位于两个p+型注入区之间的阻抗区，然后将阳极金属层固定在n-漂移区之上，由此，通过高阻抗元胞结构的设置，能够增加二极管器件部分区域电流路径的电阻，从而能够增强二极管器件的浪涌能力。

技术特征：

1.一种二极管器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二极管器件，其特征在于，所述阻抗区为n-区，所述阻抗区的掺杂浓度小于所述n-漂移区的掺杂浓度，所述阻抗区的深度与所述p+型离子注入区的深度相同。

3.根据权利要求1所述的二极管器件，其特征在于，所述阻抗区包括上下两层p+型离子层，所述上下两层p+型离子层位于所述n-漂移区内，所述上下两层p+型离子层之间有一定间隔，其中，上层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第一个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第二个不相连接，下层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第二个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第一个不相连接。

4.根据权利要求1-3所述二极管器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的二极管器件的制作方法，其特征在于，所述阻抗区为n-区，所述阻抗区的掺杂浓度小于所述n-漂移区的掺杂浓度，所述阻抗区的深度与所述p+型离子注入区的深度相同。

6.根据权利要求4所述的二极管器件的制作方法，其特征在于，所述阻抗区包括上下两层p+型离子层，所述上下两层p+型离子层位于所述n-漂移区内，所述上下两层p+型离子层之间有一定间隔，其中，上层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第一个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第二个不相连接，下层的p+型离子层与两个所述p+型离子注入区中的第二个相连接、与两个所述p+型离子注入区中的第一个不相连接。

7.根据权利要求6所述的二极管器件的制作方法，其特征在于，所述下层的p+型离子层的注入能量大于所述上层的p+型离子层的注入能量。

技术总结
本发明提供一种二极管器件及其制作方法，其中，所述二极管器件包括：阴极金属层；N+衬底，所述N+衬底位于所述阴极金属层之上；N‑漂移区，所述N‑漂移区外延形成于所述N+衬底之上；高阻抗元胞结构，所述高阻抗元胞结构为多个，多个所述高阻抗元胞结构相间隔地排布于所述N‑漂移区的上部，每个所述高阻抗元胞结构包括两个P+型离子注入区和位于两个所述P+型离子注入区之间的阻抗区；阳极金属层，所述阳极金属层位于所述N‑漂移区之上。本发明能够增强二极管器件的浪涌能力。

技术研发人员：张景超,戚丽娜,林茂,井亚会,俞义长,赵善麒
受保护的技术使用者：江苏宏微科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13