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

受SiC（碳化矽）半導體應用領域擴大以及行業宏觀政策利好（hǎo）、資本市場追捧、地方積極推進等因素影響（xiǎng），國內第三代半導體產業推進較為迅速，2019年3月29日，由泰科天潤半（bàn）導體科技（北京）有限公（gōng）司投資建設的6寸半導體（tǐ）碳化矽電（diàn）力電（diàn）子器件生產（chǎn）線（xiàn）項目（mù）正式簽約落戶九江經開區。為九江市打造千億電子電器產業集群和壯大經開區首位產業注入新（xīn）動能。積（jī）極發展在SiC晶圓上實現半導體功（gōng）率器件（jiàn）的製造工藝（yì）。

據了解（jiě），泰科天（tiān）潤半導體科技（北京）有限公司是國內第一家致力於第三代半（bàn）導體材料碳化矽（SiC）電力電子器件製（zhì）造的高新技術企業，總部坐落於中國北京中關（guān）村，在北京擁有一座完整（zhěng）的半導體工藝晶（jīng）圓廠，可（kě）在4英寸SiC晶圓上實現半導體功率（lǜ）器件（jiàn）的製（zhì）造（zào）工藝，並（bìng）擁有目前國內唯一一條碳（tàn）化（huà）矽器件生產（chǎn）線。

該項目總投資10億元，在城西港區建設6英寸半（bàn）導體碳化矽電力電子器件生產線，規劃生（shēng）產能力達到6萬片/年，項目滿產後，預計可實現年產值（zhí）10.5億元。該項目屬於國家鼓勵發展的半導體（tǐ）行業，是我國近期重點發展的戰略性新興產業項目，項目將建成國內首條國際先進水平的SiC功率（lǜ）器件生產線，填補九江乃至江西省半導（dǎo）體（tǐ）功率（lǜ）器件的空白（bái）。

在電子器件領域，肖（xiāo）特基二極（jí）管廣泛應用於模擬電路、大規模集成電路，具有短反向恢（huī）複時間和極小（xiǎo）的反向恢複電荷的特點，而電子器件的效率提（tí）升廣泛依（yī）賴於半導（dǎo）體材料發展。碳化矽作為新興的第三代半導體（tǐ）材料，具有良好的物理特性和電（diàn）學特（tè）性，以其寬禁帶、高熱導率和高臨界電場等優點（diǎn），成為製作高溫、大功率、高頻半導（dǎo）體器件的理想（xiǎng）材（cái）料，因此推動了肖特基勢壘（lěi）二極管和結勢壘二極管的發展。肖特基二極（jí）管利用反偏PN結的空間電荷區（qū），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（dī）肖特基勢壘高（gāo）度（dù）以降低正向壓降，同時減小二極管（guǎn）反偏（piān）漏電。然而，由於在結勢壘肖特（tè）基二極管中，離子注（zhù）入結區域並不能夠導電，因此器件的有效導通（tōng）麵積減小，這一缺點限製了JBS器件導通電流密度的提高（gāo）。

為（wéi）解決這一問題（tí），泰科天潤公司於2018年2月12日提出了一項名為“一（yī）種碳化矽肖特基二極管及其製備方法”的發明專（zhuān）利（lì）（申請（qǐng）號：201810145243.2），申請人為泰科天潤半導體科技(北（běi）京)有限公（gōng）司（sī）。

此（cǐ）專（zhuān）利提供了一種（zhǒng）碳化矽（guī）肖（xiāo）特基二極管及其製備方法，利（lì）用（yòng）溝槽結構，在保證（zhèng）阻（zǔ）斷電壓的基礎上，增（zēng）大肖特基二極管的陽極接觸區域麵積，降低（dī）器件導通電阻。

圖1 碳化矽（guī）肖特基（jī）二極（jí）管截麵圖

此專利提出的碳化矽肖特基二極管截麵如圖1所示，包括從上到下（xià）依次設置（zhì）的陽極金屬5、p型外延層3、n型（xíng）漂移（yí）層（céng）2、n+襯底1以及陰極金屬6。在p型外延層3上設有複數個溝槽，陽極金屬5一側麵設（shè）有（yǒu）複數個突起部7，溝槽與突起部相匹配。n型外延層（céng）的厚度為5um至200um，p型外延層（céng）3的厚度為0.3um至1.5um，其中n型外延層的摻雜濃度大於p型外延層摻雜濃度。陰極金屬為Ni，陽極金屬為Al或Ti，以更好地形成陽極接（jiē）觸，金屬與n型漂移層2形成肖特基接觸，與p型外延層3形成歐姆接觸，這樣當器件反向阻斷時，由n型漂移層2和p型外延層3形成的耗盡層能夠最大程度地（dì）屏蔽溝槽4側麵，降低阻斷狀（zhuàng）態下（xià）的漏電流（liú）。

圖2 碳化（huà）矽肖特基二極管的製備方（fāng）法的流程圖

碳（tàn）化矽肖特基二極管的（de）製備方（fāng）法如圖2所示，首先（xiān）在在n+襯底1上生（shēng）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（zài）p型外延層一側（cè）麵的表麵通過電子束蒸發的方法（fǎ），蒸發形成設定厚度的掩膜層，利用掩膜層和氧化層形成溝槽（cáo）。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屬，通（tōng）過退火處理形成陰極金屬；在p型外延層3一側麵，通過電（diàn）子束蒸發或磁控濺射澱積一金屬，填充溝槽，光刻、刻蝕形成場板圖（tú）形，之後在氮（dàn）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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