高正向浪涌电流能力的SiC二极管的制作方法

高正向浪涌电流能力的sic二极管
技术领域
1.本实用新型涉及一种sic二极管，特别是一种高正向浪涌电流能力的sic二极管。


背景技术：

2.sic二极管在光伏、汽车等高端领域对正向浪涌电流能力均具有较高的要求。传统sic二极管提高正向浪涌电流能力的方式是先在sic二极管上沉积一层sio2层，然后利用p
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grid光罩依次对sio2层进行光刻、刻蚀和注入al，使sic二极管的表面形成深p
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grid结构；再利用sbd光罩和metal光罩通过刻蚀工艺在sic二极管的外部形成芯片工作区。而上述工艺能够将sic二极管的正向浪涌电流能力提高至正向电流参数的8～10倍。
3.随着技术的发展和厂家对sic二极管加工工艺的不断改进，目前的sic二极管在加工时还会在现有深p
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grid层的两侧形成浅p grid层，从而利用深p
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grid层和两侧浅p grid层的配合使sic二极管的正向浪涌电流能力提高至正向电流参数的10～12倍。这种结构改进虽相比传统sic二极管虽能够提高其正向浪涌电流能力，但提升幅度相对有限，很难满足厂家对二极管性能的追求。
4.因此，需要一种能够进一步提高正向浪涌电流能力的sic二极管。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提供一种高正向浪涌电流能力的sic二极管。它能够进一步提高sic二极管的正向浪涌电流能力。
6.本实用新型的技术方案：高正向浪涌电流能力的sic二极管，包括sic层，sic层上设有若干第一沟槽，第一沟槽的中部上端设有第二沟槽，第二沟槽的两侧和第一沟槽之间留有间隙，第二沟槽内填充有浅p grid层，第一沟槽和第二沟槽之间填充有深p
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grid层，sic层的外部设有离子注入层。
7.前述的高正向浪涌电流能力的sic二极管中，所述第一沟槽的宽度为2.1～3.1μm，所述第二沟槽和第一沟槽之间的宽度差为0.6μm。
8.前述的高正向浪涌电流能力的sic二极管中，所述离子注入层和sic层的连接处两侧设有sio2层。
9.前述的高正向浪涌电流能力的sic二极管中，所述第一沟槽的深度为1～1.2μm，所述第二沟槽的深度为0.3～0.5μm。
10.与现有技术相比，本实用新型相比现有sic二极管将浅p grid层从深p
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grid层的两侧调整至深p
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grid层的中部，使得sic二极管在高温环境下能够更加快速的进行电流导通，提高其正向浪涌电流能力；在此基础上，本实用新型进一步优化了浅p grid层和深p
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grid层的深度和宽度，能够进一步提高该结构的提升效果，进而使sic二极管的正向浪涌电流能力能够达到正向电流参数的14～16倍，即相比现有结构进一步提高其正向浪涌电流能力。所以，本实用新型能够进一步提高sic二极管的正向浪涌电流能力。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图；
12.图2是本实用新型的制备流程图；
13.图3是现有sic二极管的工艺流程图。
14.附图中的标记为：1
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sic层，2
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第一沟槽，3
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第二沟槽，4
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离子注入层，5
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sio2层，6
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lp
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sio2薄膜层，7
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spacer
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sio2结构，501
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pe
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sio2层。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
16.实施例1。高正向浪涌电流能力的sic二极管，构成如图1所示，包括sic层1，sic层1上设有若干第一沟槽2，第一沟槽2的中部上端设有第二沟槽3，第二沟槽3的两侧和第一沟槽2之间留有间隙，第二沟槽3内填充有浅p grid层，第一沟槽2和第二沟槽3之间填充有深p
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grid层，sic层1的外部设有离子注入层4。
17.所述第一沟槽2的宽度为2.1μm，所述第二沟槽3的宽度为1.5μm。
18.所述离子注入层4和sic层1的连接处两侧设有sio2层5。
19.所述第一沟槽2的深度为1～1.2μm，所述第二沟槽3的深度为0.3～0.5μm。
20.所述高正向浪涌电流能力的sic二极管的制备流程如图2所示，包括以下步骤：
21.①
先在sic层1的表面沉积sio2，使sic层1的外部形成pe
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sio2层501，再通过p
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grid光罩对pe
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sio2层501进行光刻和刻蚀，使sic层1的表面形成深p
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grid层，得a品；
22.②
通过lpcvd(低压力化学气相沉积法)在a品的表面沉积一层0.3～0.5μm厚度的lp
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sio2薄膜层6，然后对lp
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sio2薄膜层6进行干法刻蚀形成spacer
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sio2结构7，得b品；
23.③
对b品的表面注入al离子，al离子的注入浓度为5e14～1.5e15，使深p
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grid层的顶部形成浅p grid层，得c品；
24.④
通过sbd光罩和metal光罩依次对c品的表面进行刻蚀，消除深p
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grid层上方的spacer
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sio2结构7和pe
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sio2层501，并形成离子注入层4(即芯片的工作区结构)，得成品。
25.本实用新型的工作原理：本实用新型先通过先在sic层1的表面通过光刻和刻蚀形成深p
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grid层，然后再通过沉积和刻蚀在深p
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grid层上方的pe
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sio2层501两侧形成spacer
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sio2结构7；再通过注入al离子使深p
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grid层的上端中部形成浅p grid层，而深p
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grid层的上端两侧则在spacer
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sio2结构7的作用下保持原状。从而使浅p grid层在成型后能够位于深p
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grid层的中部上端，且与两侧第一沟槽2之间形成间隙。最后通过sbd光罩和metal光罩的刻蚀形成离子注入层4。当本实用新型的使用时，通过浅p grid层和深p
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grid层的结构配合，使得sic二极管在高温环境下能够更加快速的进行电流导通，进而使本实用新型的正向浪涌电流能力能够达到正向电流参数的14～16倍。
26.传统sic二极管的制备工艺如图3所示，先在sic层1的表面通过光刻和刻蚀形成pe
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sio2层501，然后注入al离子形成深p
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grid层100，最后通过sbd光罩和metal光罩通过刻蚀工艺形成离子注入层4。
27.改进后的sic二极管的制备工艺如专利202011123353.2所示，通过在深p
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grid层在两侧形成浅p grid层，从而利用两者的配合提高sic二极管的正向浪涌电流能力。
28.实施例2。高正向浪涌电流能力的sic二极管，构成如图1所示，包括sic层1，sic层1上设有若干第一沟槽2，第一沟槽2的中部上端设有第二沟槽3，第二沟槽3的两侧和第一沟槽2之间留有间隙，第二沟槽3内填充有浅p grid层，第一沟槽2和第二沟槽3之间填充有深p
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grid层，sic层1的外部设有离子注入层4。
29.所述第一沟槽2的宽度为3.1μm，所述第二沟槽3的宽度为2.5μm。
30.所述离子注入层4和sic层1的连接处两侧设有sio2层5。
31.所述第一沟槽2的深度为1～1.2μm，所述第二沟槽3的深度为0.3～0.5μm。