覆盖了所述结终端保护区即可，本发明对所述终端钝化层的具体覆盖区域并不做限定，具体视实际情况而定。所述终端钝化层对所述外延层200表面的覆盖使得所述结区500不受外界水氧与杂质的影响，为所述多个结区500提供性能保护；同时由于所述终端钝化层的介电常数高于空气，因此一定厚度的终端钝化层可以提升所述结区500与所述阳极300之间的耐压能力。
[0127]在上述实施例的基础上，在本发明的再一个实施例中，所述终端钝化层为二氧化硅层或氮化硅层，但本发明对所述终端钝化层的具体形成材料并不做限定，具体视实际情况而定。
[0128]需要说明的是，在本实施例中，所述二氧化硅层通过等离子体增强气相沉积法形成，其厚度为I μ mo但本发明对所述二氧化硅层的形成方法和具体厚度并不做限定，具体视实际情况而定。
[0129]在上述实施例的基础上，在本发明的再一个优选实施例中，在所述外延层200表面形成所述二极管的阳极300之后还包括:
[0130]在所述阳极300表面形成阳极优化层。
[0131]所述阳极优化层由金属形成，通过增加阳极300的厚度实现降低所述二极管肖特基接触的电学接触电阻。
[0132]在本实施例中，所述阳极优化层为铝金属层，其厚度为4 μ m。本发明对所述阳极优化层的具体形成材料和厚度并不做限定，具体视实际情况而定。
[0133]在上述实施例的基础上，本发明的一个具体优选实施例提供了一种1700V等级的碳化娃肖特基二极管的制备方法，如图4所示，包括:
[0134]S201:提供N型碳化硅衬底100 ；
[0135]S202:利用气相外延生长在所述衬底100表面生长厚度为14 μ m的外延层200，所述外延层200的掺杂浓度由所述衬底100边界至所述外延层200表面逐渐降低，步骤S202完成后的器件剖面结构图如图5所示；
[0136]S203:在所述外延层200表面注入P型粒子，形成所述结区500和结终端保护区，步骤S203完成后的器件剖面结构图如图6所示，图6中所示标号600为所述结终端保护区；
[0137]S204:在所述衬底100背离所述外延层200—侧利用磁控溅射法溅射金属镍，形成所述二极管的阴极400，步骤S204完成后的器件剖面结构图如图7所示；
[0138]S205:在所述外延层200表面利用等离子增强化学气相沉积法生长I μπι二氧化硅层，并对其进行湿法刻蚀，形成所述终端钝化层，所述终端钝化层覆盖所述结终端保护区，步骤S205完成后的器件剖面结构图如图8所示；
[0139]S206:利用磁控溅射法在所述外延层200表面溅射钛金属膜，形成所述阳极300，步骤S207完成后的器件剖面结构图如图9所示；
[0140]S207:利用磁控溅射法在所述阳极300表面溅射一层4 μ m厚的铝金属层，形成所述阳极优化层。
[0141]综上所述，本发明实施例提供了一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法，其中，所述二极管的外延层200的掺杂浓度由所述阳极300边界至所述衬底100边界逐渐增高。对于所述二极管的外延层200来讲，高掺杂浓度有利于降低所述二极管的导通电阻，低掺杂浓度有利于提升所述二极管的耐压能力。而发明人研究发现，当碳化硅肖特基二极管处于反偏状态时，由于反向电压的存在使得其外延层200产生内建电场，所述内建电场强度由所述二极管的阳极300边界至所述衬底100边界逐渐减弱。因此将所述外延层200的掺杂浓度由所述阳极300边界至所述衬底100边界逐渐升高可以在保持所述二极管的耐压能力不变的前提下，降低其正向导通电阻，进而降低其导通压降和总体功耗。
[0142]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0143]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种碳化硅肖特基二极管，其特征在于，包括: 第一掺杂类型碳化娃衬底； 位于所述衬底一侧的阴极； 位于所述衬底背离所述阴极一侧的外延层； 位于所述外延层表面的阳极； 所述外延层的掺杂浓度由所述阳极边界至所述衬底边界逐渐增高。2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述外延层的掺杂浓度的分布方式为线性分布或余误差分布或高斯分布。3.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述二极管还包括: 位于所述外延层表面内部的多个第二掺杂类型的结区。4.根据权利要求3所述的二极管，其特征在于，所述二极管还包括: 位于所述外延层表面内部、所述多个结区两侧的结终端保护区。5.根据权利要求4所述的二极管，其特征在于，所述二极管还包括: 位于所述外延层表面、覆盖所述结终端保护区的终端钝化层。6.根据权利要求5所述的二极管，其特征在于，所述终端钝化层为二氧化硅层或氮化娃层。7.一种碳化硅肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括: 提供第一掺杂类型的碳化硅衬底； 在所述衬底一侧生长外延层，所述外延层的掺杂浓度由所述衬底边界至所述外延层表面逐渐降低； 在所述外延层表面形成所述二极管的阳极； 在所述衬底背离所述外延层一侧形成所述二极管的阴极。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底一侧生长外延层之后，在所述外延层表面形成所述二极管的阳极之前还包括: 在所述外延层表面注入第二掺杂类型的粒子，在其表面内部形成多个结区。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底一侧生长外延层之后，在所述外延层表面形成所述二极管的阳极之前还包括: 在所述外延层表面注入第二掺杂类型的粒子，在其表面内部形成位于所述多个结区两侧的结终端保护区。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述外延层表面注入第二掺杂类型的粒子，在其表面内部形成位于所述多个结区两侧的结终端保护区之后，在所述外延层表面形成所述二极管的阳极之前还包括: 在所述外延层表面形成终端钝化层； 所述终端钝化层覆盖所述结终端保护区。11.根据权利要求8-10任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述外延层表面形成所述二极管的阳极之后还包括: 在所述阳极表面形成阳极优化层。12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述阳极优化层为铝金属层。
【专利摘要】本申请公开了一种碳化硅肖特基二极管及其制备方法，其中，所述二极管包括：第一掺杂类型碳化硅衬底；位于所述衬底一侧的阴极；位于所述衬底背离所述阴极一侧的外延层；位于所述外延层表面的阳极；所述外延层的掺杂浓度由所述阳极边界至所述衬底边界逐渐增高。对于所述二极管的外延层来讲，高掺杂浓度有利于降低所述二极管的导通电阻，低掺杂浓度有利于提升所述二极管的耐压能力。而发明人研究发现，当所述二极管处于反偏状态时，内建电场强度由所述二极管的阳极边界至所述衬底边界逐渐减弱。因此将所述二极管可以在保持耐压能力不变的前提下，降低正向导通电阻，进而降低其导通压降和总体功耗。
【IPC分类】H01L29/872, H01L21/04, H01L29/06
【公开号】CN105226104
【申请号】CN201510737969
【发明人】李诚瞻, 高云斌, 史晶晶, 周正东, 吴煜东, 丁荣军
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月3日