肖特基二极管、其制备方法及电子装置与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种肖特基二极管、其制备方法及电子装置。

背景技术：

1、在肖特基功率器件中，由于肖特基电极边缘的电场集中效应，导致器件在远低于理论击穿电压的情况下提前击穿。为避免器件的提前击穿，可以采用场板结构来缓解电场集中效应，场板结构的引入削弱了漂移层表面处电场峰值，但在漂移层表面依然存在场板拐角，导致在漂移层表面依然存在电场集中现象，对肖特基二极管器件耐压改善效果有限。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种肖特基二极管、其制备方法及电子装置，用以提高肖特基二极管的耐压性能。

2、本公开实施例提供的肖特基二极管、其制备方法及电子装置，具体方案如下：

3、一方面，本公开实施例提供了一种肖特基二极管，包括：

4、衬底；

5、漂移层，位于所述衬底的一侧；

6、第一介质层，位于所述漂移层远离所述衬底的一侧，所述第一介质层包括贯穿其厚度的沟槽；

7、再生长层，位于所述沟槽内，所述再生长层远离所述衬底一侧的表面与所述第一介质层远离所述衬底一侧的表面共面；

8、肖特基电极，位于所述再生长层和所述第一介质层远离所述衬底的一侧。

9、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，还包括第二介质层，所述第二介质层与部分所述第一介质层层叠设置；

10、所述肖特基电极覆盖部分所述第一介质层和部分所述第二介质层。

11、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，所述第二介质层覆盖所述第一介质层的侧壁、以及所述漂移层的侧壁。

12、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，还包括欧姆接触层和欧姆电极；其中，

13、所述欧姆接触层位于所述衬底朝向所述漂移层的一侧，所述欧姆接触层包括与所述漂移层互不交叠的边缘部；所述欧姆电极在所述边缘部与所述欧姆接触层电连接。

14、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，所述第二介质层覆盖部分所述边缘部。

15、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，所述衬底为金刚石衬底，所述漂移层为p-金刚石漂移层，所述再生长层为p-金刚石再生长层，所述欧姆接触层为p+金刚石欧姆接触层。

16、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，所述欧姆接触层为n+碳化硅欧姆接触层。

17、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，还包括位于所述衬底远离所述漂移层一侧的欧姆电极。

18、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，所述衬底为碳化硅衬底，所述漂移层为n-碳化硅漂移层，所述再生长层为n-碳化硅再生长层。

19、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述肖特基二极管中，还包括位于所述衬底远离所述漂移层一侧的转移衬底。

20、另一方面，本公开实施例提供了一种上述肖特基二极管的制备方法，包括：

21、提供一个衬底；

22、在所述衬底上形成漂移层、第一介质层和再生长层，其中，所述第一介质层位于所述漂移层远离所述衬底的一侧，所述第一介质层包括贯穿其厚度的沟槽，所述再生长层位于所述沟槽内，且所述再生长层远离所述衬底一侧的表面与所述第一介质层远离所述衬底一侧的表面共面；

23、在所述再生长层和所述第一介质层远离所述衬底的一侧形成肖特基电极。

24、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，所述衬底为金刚石衬底，在所述衬底上形成漂移层、第一介质层和再生长层，具体包括：

25、在所述金刚石衬底上形成p-金刚石漂移层；

26、在所述p-金刚石漂移层远离所述金刚石衬底的一侧形成第一介质层，所述第一介质层包括贯穿其厚度的沟槽；

27、在所述沟槽内形成p-金刚石再生长层，并使所述p-金刚石再生长层远离所述金刚石衬底一侧的表面与所述第一介质层远离所述金刚石衬底一侧的表面共面。

28、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，在所述沟槽内形成p-金刚石再生长层，并使所述p-金刚石再生长层远离所述金刚石衬底一侧的表面与所述第一介质层远离所述金刚石衬底一侧的表面共面之后，且在所述再生长层和所述第一介质层远离所述衬底的一侧形成肖特基电极之前，还包括：

29、去除部分厚度的所述金刚石衬底，并在保留的所述金刚石衬底远离所述p-金刚石漂移层的一侧设置转移衬底。

30、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，去除部分厚度的所述金刚石衬底，并在保留的所述金刚石衬底远离所述p-金刚石漂移层的一侧设置转移衬底，具体包括：

31、利用飞秒激光，将激光聚焦于所述金刚石衬底内部，逐行连续扫描，将扫描路径处相转化为石墨相，并利用电化学腐蚀技术将石墨相去除；

32、对减薄后的所述金刚石衬底远离所述p-金刚石漂移层一侧的表面、以及转移衬底待与所述金刚石衬底结合的表面进行活化，并对所述金刚石衬底的活化表面和所述转移衬底的活化表面进行键合。

33、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，在提供一个衬底之后，且在所述金刚石衬底上形成p-金刚石漂移层之前，还包括：

34、将所述金刚石衬底分离成至少两份，并在其中一份所述金刚石衬底远离待制作p-金刚石漂移层的一侧设置转移衬底。

35、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，将所述金刚石衬底分离成至少两份，并在其中一份所述金刚石衬底远离待制作p-金刚石漂移层的一侧设置转移衬底，具体包括：

36、将离子注入至所述金刚石衬底的预设深度；

37、在所述金刚石衬底的离子注入面，外延生长预设厚度的单晶金刚石；

38、利用电化学腐蚀自离子注入层分离出所述预设深度的所述金刚石衬底；

39、在所述预设深度的所述金刚石衬底远离所述单晶金刚石一侧的表面沉积第一碳化硅层、并在转移衬底待与所述金刚石衬底结合的表面沉积第二碳化硅层；

40、对所述第一碳化硅层和第二碳化硅层的待结合表面进行活化，并对所述第一碳化硅层的活化表面和所述第二碳化硅层的活化表面进行键合。

41、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述制备方法中，所述衬底为碳化硅衬底，在所述衬底上形成漂移层、第一介质层和再生长层，具体包括：

42、在所述碳化硅衬底上形成一体设置的n-碳化硅漂移层和n-碳化硅再生长层，所述n-碳化硅再生长层位于所述n-碳化硅漂移层远离所述碳化硅衬底的一侧；

43、在所述n-碳化硅漂移层远离所述碳化硅衬底的一侧形成第一介质层，所述第一介质层在所述n-碳化硅再生长层处包括贯穿其厚度的沟槽，且所述第一介质层远离所述碳化硅衬底一侧的表面与所述n-碳化硅再生长层远离所述碳化硅衬底一侧的表面共面。

44、另一方面，本公开实施例还提供了一种电子装置，包括本公开实施例提供的上述肖特基二极管。

45、本公开有益效果如下：

46、本公开实施例提供的肖特基二极管、其制备方法及电子装置，包括衬底；漂移层，位于衬底的一侧；第一介质层，位于漂移层远离衬底的一侧，第一介质层包括贯穿其厚度的沟槽；再生长层，位于沟槽内，再生长层远离衬底一侧的表面与第一介质层远离衬底一侧的表面共面；肖特基电极，位于再生长层和至少部分第一介质层远离衬底的一侧。本公开在漂移层上设置再生长层和第一介质层，在再生长层和至少部分第一介质层上设置肖特基电极。由于第一介质层远离衬底一侧的表面与再生长层远离表面位于同一水平面，因此，肖特基二极管为金刚石肖特基二极管时，肖特基电极在漂移层表面不存在拐角，可降低漂移层表面电场集中现象，由此有效提高了肖特基二极管的耐压特性。