導語：此專利碳化矽肖特基二極管的製造方法，在（zài）保證阻斷電壓的基礎上，增大肖（xiāo）特基二極管的陽極接觸區域麵積，降低電子元件導通電阻。

受SiC（碳化矽）半導體應（yīng）用領域（yù）擴大以（yǐ）及（jí）行業宏觀政策利好（hǎo）、資本市場追（zhuī）捧、地方積極推進等（děng）因素影響（xiǎng），國內第三代半導體產（chǎn）業（yè）推（tuī）進較為迅速，2019年3月29日，由泰科天潤半導體（tǐ）科技（北京）有限公司（sī）投資建設的6寸半導體碳化矽電力電子器件（jiàn）生產線項目正（zhèng）式簽約落戶九江經開區（qū）。為九江市打造千億電子電（diàn）器產業集（jí）群和（hé）壯大經開區首位產業注入新動能。積極發展（zhǎn）在（zài）SiC晶圓上實現半導體（tǐ）功（gōng）率器件的製造工藝。

據了解，泰（tài）科天潤半導體（tǐ）科技（北京（jīng））有（yǒu）限公（gōng）司是國內第（dì）一家致力於第三代半（bàn）導體（tǐ）材料碳化矽（SiC）電力電子器（qì）件製造的高新技術企業，總部坐落於中（zhōng）國北京中關村，在北京擁（yōng）有一座完（wán）整的半導體工藝晶圓廠，可在4英（yīng）寸SiC晶圓（yuán）上實現半導體功率器件的製造工藝，並擁有目前國內唯一一（yī）條（tiáo）碳化矽器件生產線。

該項目總投資10億元，在城西港區建（jiàn）設6英寸半導體碳化矽電力電子器件生產線，規（guī）劃生產能力達到6萬片（piàn）/年（nián），項目滿產後，預計可實現年產值10.5億元。該（gāi）項目屬於國（guó）家（jiā）鼓勵發展的（de）半導體（tǐ）行業，是我國（guó）近期重點（diǎn）發展的戰略性新興產業項目，項目將建成國內首（shǒu）條國際先（xiān）進水平的（de）SiC功率器件生產（chǎn）線，填（tián）補九江乃至江西省半導體功率（lǜ）器件的空白。

在（zài）電子器件領域，肖特基二極管（guǎn）廣泛應用於模擬電路、大（dà）規模集成電路，具有短反向恢複時間（jiān）和極小的反向恢複電荷的特點，而電子器件的效率提升廣泛依賴於半導體材（cái）料發展。碳化矽作為新興（xìng）的第三代半導（dǎo）體材料，具有（yǒu）良好的物理特（tè）性和電學（xué）特性，以其寬禁帶、高熱導率和（hé）高臨界電場等優點，成為製作高溫、大功率、高頻半導體器件的理（lǐ）想材料（liào），因此（cǐ）推動了肖特基勢（shì）壘二極管和結勢壘二極管的發展。肖特基二極管利用反偏PN結的空間（jiān）電荷（hé）區，為SBD結構承受反向偏壓，從而能夠在保證阻斷電壓的基礎上，適當降低肖特（tè）基勢壘高度以降低（dī）正向壓降，同（tóng）時減小二極管反偏漏電。然而，由於在結勢壘肖（xiāo）特基（jī）二極管中，離子注入結區域並不能夠導（dǎo）電，因此器件（jiàn）的有效導通麵積減小，這（zhè）一缺點限製了JBS器件導通電流（liú）密度的提高。

為解決這（zhè）一問（wèn）題，泰科天（tiān）潤公司於2018年2月12日提出了一項名為“一種碳化矽肖特基二極（jí）管及其製備（bèi）方法”的發明專利（申請號：201810145243.2），申請（qǐng）人為泰科天（tiān）潤（rùn）半導體科技（jì）(北（běi）京（jīng）)有限公司。

此專利提供了一種（zhǒng）碳化矽肖特基二極管及其製備方法，利用（yòng）溝（gōu）槽結構，在保證阻斷電壓（yā）的基礎上，增大肖特基（jī）二極管的陽極接（jiē）觸區域麵積，降低器件導通電阻。

圖1 碳化矽（guī）肖特基二（èr）極管截麵圖

此專利提出的碳化矽肖特基二（èr）極管截（jié）麵如圖1所示，包括從（cóng）上到下依次設置的陽極金屬5、p型外延層3、n型漂移層2、n+襯（chèn）底1以及陰極金屬6。在（zài）p型外延層3上設有複數個溝槽，陽極金屬5一側麵設有（yǒu）複數個突起部（bù）7，溝槽（cáo）與突起部相匹配。n型外延層的厚度為（wéi）5um至200um，p型外延層3的厚度為0.3um至1.5um，其中n型外延層的摻雜濃（nóng）度（dù）大於p型外（wài）延（yán）層摻雜濃度。陰極金屬（shǔ）為Ni，陽極金屬為Al或Ti，以更（gèng）好地形（xíng）成陽極（jí）接觸，金屬與n型漂移（yí）層2形成肖特基接觸，與p型外（wài）延層3形成歐姆接觸，這樣當器件反向（xiàng）阻斷（duàn）時，由n型漂移層2和p型外延層3形成的耗（hào）盡層能夠（gòu）最大程度地屏蔽溝槽4側麵，降（jiàng）低阻斷狀態下的漏電流。

圖2 碳化矽肖特基二極管的製備方法的流程圖

碳化矽肖（xiāo）特基二極管的製（zhì）備方（fāng）法如圖2所示，首先在在n+襯底1上生長n型漂移層，並在n型漂移層一側麵上通過外延生長的方法形成一層p型外延層，然後在p型外延（yán）層一（yī）側麵的表麵通過電子束蒸發的（de）方法，蒸發形成設（shè）定厚度的掩膜層，利用掩膜層和氧化層形成溝槽。之後在n型漂移層2另一側麵通過電子束蒸發或磁控濺射澱積一金（jīn）屬，通過退火處（chù）理形成陰極金屬；在p型外延層3一側麵，通過電子束蒸發或磁控（kòng）濺射澱積一金屬，填充溝槽，光刻、刻蝕形成場（chǎng）板圖形，之（zhī）後在氮氣保護下進行接觸退火，形成陽極金屬5，最後形成完整的碳化矽肖特基二極管。

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