專利名稱：溝槽型碳化硅肖特基功率器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元器件領(lǐng)域，尤其是半導體功率器件。
背景技術(shù)：
當金屬電極與半導體接觸會產(chǎn)生整流效應，這一現(xiàn)象被科學家肖特基(Schottky) 所發(fā)現(xiàn)，即發(fā)現(xiàn)了當金屬與半導體接觸，電流正、反向流過接觸面時，接觸面電阻值相差好幾個數(shù)量級，如今這一現(xiàn)象被廣泛應用于半導體器件上，包括許多功率器件上。目前應用的結(jié)構(gòu)形式是平面型結(jié)構(gòu)，N型碳化硅半導體層和上、下金屬電極都是平面接觸，當器件電壓正向偏置時，即上金屬電極為正極，下金屬電極為負極，肖特基接觸面電阻非常小，電流開通，當上金屬電極為負數(shù)，下金屬電極為正極，肖特基接觸面電阻增大， 電流關(guān)斷，但實際上很難完全關(guān)斷，一般漏電流較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為采用簡單的結(jié)構(gòu)在反向電壓作用下，進一步降低漏電流。實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是N型碳化硅半導體層為溝槽型結(jié)構(gòu)。具體方案為溝槽型碳化硅肖特基功率器件由上金屬電極、N型碳化硅層、下金屬電極組成，在上金屬電極和N碳化硅層之間具有二氧化硅絕緣層，在N型碳化硅層上開有多個溝槽，上金屬電極隨著溝漕延伸到溝漕中，在溝漕中，上金屬電極和N型碳化硅之間也具有二氧化碳硅絕緣層。當本發(fā)明工作時，當器件電壓正向偏置時，即上正下頁，肖特基接觸面電阻非常小，電流從相鄰兩個溝漕之間的平面上通過，固為溝漕的表面積大于兩溝漕之間的平面面積，具有較平面上大得多的絕緣電阻，電流不會從溝漕內(nèi)通過。當器件電壓反向偏置時，即上頁下正，肖特基接觸面電阻非常高，電流降到很低，即只剩有所謂的漏電流，溝漕內(nèi)的電壓通過溝漕壁的絕緣層形成的電場耗盡相鄰兩個溝漕之間碳化硅的電子，大大提高了此區(qū)域的電阻，從而進一步減低漏電流。由于溝漕型結(jié)構(gòu)，在器件電壓正向偏置時，溝漕區(qū)不參與導電，器件犧牲了導電面積，正向電流按肖特基接觸面積對溝漕區(qū)面積的比例相應減小，但漏電流可減幾十倍，溝漕型結(jié)構(gòu)可應用于碳化硅功率器件的工作區(qū)域，進一步地應用于肖特基功率器件，更進一步地應用于對肖特基器件漏電流要求更低的場合。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、漏電流低的有益效果。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)的碳化硅肖特基二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的溝漕型碳化硅肖特基二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標號的名稱為1—上金屬電極、2——N型碳化硅半導體層、3——下金屬電極、4——二氧化硅絕緣層、5——溝槽結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式先用以下實施例并結(jié)合圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步說明。圖2顯示了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在N型碳化硅半導體層2上開有多個溝槽5，在溝槽中間仍為上金屬電極1，在溝槽與上金屬電極之間具有二氧化硅絕緣層4。具體工藝過程如下(1)獲得N碳化硅襯底上長有N外延層的材料；(2)光刻和刻蝕器件溝槽；(3) CDC 二氧化硅；(4)光刻和刻蝕二氧化硅；(5)制作下電極與N碳化硅襯底歐姆接觸；(6)制作上電極與N碳化硅外延肖特機接觸。
權(quán)利要求
1.溝槽型碳化硅肖特基功率器件，由上金屬電極、N型碳化硅層和下金屬電極組成，在上金屬電極與N型碳化硅層之間具有二氧化硅絕緣層，其特征為在N型碳化硅層上開有多個溝槽，上金屬電極隨著溝槽延伸到溝槽中，在溝槽中上金屬電極和N型碳化硅之間也具有二氧化硅絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明為溝槽型碳化硅肖特基功率器件，涉及電子元器件領(lǐng)域，現(xiàn)在所用的肖特基功率器件為由上金屬電極，N型碳化硅層和下金屬電極組成的平面結(jié)構(gòu)，當器件電壓反向偏置時，即上負下正，電流關(guān)斷，但實際上很難完全關(guān)斷，一般漏電流較大，為此，本發(fā)明設計了溝槽型結(jié)構(gòu)，即在N型碳化硅層上開有多個溝槽，上金屬電極延伸到溝槽中，在溝槽中上金屬電極和N型碳化硅層之間也具有二氧化硅絕緣層，本發(fā)明大大提高了此區(qū)域的電阻，從而進一步減低了漏電流幾十倍，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，加之方便，漏電流低的有益效果。
文檔編號H01L29/417GK102184971SQ20111008328
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者周炳 申請人:張家港意發(fā)功率半導體有限公司