本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種肖特基二極管及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、在高壓大功率應(yīng)用領(lǐng)域中，肖特基勢壘二極管由于正向壓降低，擁有更低的通態(tài)損耗，同時(shí)作為單極型器件，無少子存儲和反向恢復(fù)現(xiàn)象，開關(guān)頻率更高。但其肖特基勢壘高度低，反向漏電較大，耐壓能力較差，抗浪涌能力差。為了降低反向漏電，提升耐壓和抗浪涌能力，發(fā)展出通過引入p+(第一摻雜濃度的鋁離子)摻雜區(qū)，在反向耐壓時(shí)形成耗盡區(qū)屏蔽肖特基區(qū)電場，進(jìn)而降低反向漏電流，提升耐壓能力。例如，碳化硅結(jié)勢壘肖特基二極管(sic?jbs)和碳化硅混合pin/肖特基二極管(sic?mps)等。

2、sic?mps二極管為雙極型器件，在低正向偏置電壓下處于單極工作模式，此時(shí)壓降即為器件正向單極導(dǎo)通壓降。當(dāng)正向偏置電壓升高，二極管中p+區(qū)導(dǎo)通，器件進(jìn)入雙極工作模式，向漂移層內(nèi)注入少數(shù)載流子空穴，觸發(fā)電導(dǎo)調(diào)制，導(dǎo)通電阻下降。在高正向偏置電壓下，為使二極管更快速的進(jìn)入雙極工作模式，需要降低單雙極轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)電壓值即正向雙極導(dǎo)通壓降。但是，當(dāng)前普遍通過增大p+區(qū)面積占比、增大p+區(qū)結(jié)深、采用不同肖特基金屬材料調(diào)控金屬功函數(shù)以增大肖特基勢壘高度等方式，均會導(dǎo)致肖特基勢壘二極管在低正向偏壓的情況下，導(dǎo)通壓降增大，通態(tài)損耗增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對肖特基二極管在低正向偏壓的情況下，導(dǎo)通壓降增大和通態(tài)損耗增大的問題，提出了本發(fā)明，以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的肖特基二極管及其制造方法。

2、基于本發(fā)明的第一方面，提供了一種肖特基二極管，所述肖特基二極管包括：

3、半導(dǎo)體基底，所述半導(dǎo)體基底包括第一表面區(qū)域；

4、至少一個(gè)第一摻雜區(qū)，所述第一摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中，其中，所述第一摻雜區(qū)采用第一摻雜濃度的鋁離子摻雜得到；

5、至少兩個(gè)第二摻雜區(qū)，所述第二摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底上，且所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)，沿所述第一表面區(qū)域的第一方向交錯(cuò)設(shè)置，所述第二摻雜區(qū)采用第二摻雜濃度的鋁離子摻雜得到，并且，所述第二摻雜區(qū)的結(jié)深在所述第一方向上，由遠(yuǎn)離所述第一表面區(qū)域的中心，到靠近所述第一表面區(qū)域的中心逐漸變小，其中，所述第一摻雜濃度大于所述第二摻雜濃度；

6、至少兩個(gè)第三摻雜區(qū)，所述第三摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中，其中，所述第三摻雜區(qū)采用第一摻雜濃度的鋁離子摻雜得到，所述第三摻雜區(qū)的區(qū)域面積大于所述第一摻雜區(qū)的區(qū)域面積。

7、一種可選的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，所述第三摻雜區(qū)分布于所述第一表面區(qū)域沿所述第一方向的兩側(cè)。

8、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，沿所述第一表面區(qū)域的第一方向上，所述第三摻雜區(qū)與所述第二摻雜區(qū)形成接觸，且所述第二摻雜區(qū)與所述第一摻雜區(qū)形成接觸。

9、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第二摻雜區(qū)沿所述第一表面區(qū)域的第二方向間隔設(shè)置，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

10、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第二摻雜區(qū)沿所述第一表面區(qū)域的第二方向的分布間距在3μm～12μm之間。

11、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第一摻雜區(qū)的結(jié)深均大于所述第二摻雜區(qū)的結(jié)深。

12、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第一摻雜區(qū)在所述第一方向上的第一寬度在1μm～3μm之間。

13、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第三摻雜區(qū)在所述第一方向上的第三寬度在10μm～20μm之間。

14、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第一摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)對應(yīng)的第一摻雜濃度在1×1018cm-3～1×1020cm-3之間。

15、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第二摻雜區(qū)對應(yīng)的第二摻雜濃度在8×1016cm-3～2×1017cm-3之間。

16、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述第一表面區(qū)域設(shè)置有至少兩個(gè)。

17、基于本發(fā)明的第二方面，還提供了一種肖特基二極管的制造方法，所述方法包括：

18、提供一半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底的第一表面區(qū)域上淀積等離子體增強(qiáng)正硅酸乙酯層；

19、在所述等離子體增強(qiáng)正硅酸乙酯層上涂覆光刻膠，并通過光刻形成至少一個(gè)第一注入窗口和至少兩個(gè)第三注入窗口；

20、以所述等離子體增強(qiáng)正硅酸乙酯層為掩模，向所述第一注入窗口注入第一摻雜濃度的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第一摻雜區(qū)，并向所述第三注入窗口注入第一摻雜濃度的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第三摻雜區(qū)，并且，所述第三摻雜區(qū)的區(qū)域面積大于所述第一摻雜區(qū)的區(qū)域面積；

21、通過光刻形成至少兩個(gè)第二注入窗口，并以所述等離子體增強(qiáng)正硅酸乙酯層為掩模，向所述第二注入窗口注入第二摻雜濃度的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第二摻雜區(qū)，并且，所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)，沿所述第一表面區(qū)域的第一方向交錯(cuò)設(shè)置，其中，所述第一摻雜濃度大于所述第二摻雜濃度；

22、重復(fù)執(zhí)行所述第二摻雜步驟，得到至少兩個(gè)所述第二摻雜區(qū)，以使所述第二摻雜區(qū)的結(jié)深在所述第一方向上，由遠(yuǎn)離所述第一表面區(qū)域的中心，到靠近所述第一表面區(qū)域的中心逐漸變小。

23、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述向所述第一注入窗口注入第一摻雜濃度的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第一摻雜區(qū)，包括：

24、向所述第一注入窗口注入第一摻雜濃度在1×1018cm-3～1×1020cm-3之間的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第一摻雜區(qū)。

25、一種可選的發(fā)明內(nèi)容，所述向所述第二注入窗口注入第二摻雜濃度的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第二摻雜區(qū)，包括：

26、向所述第二注入窗口注入第二摻雜濃度在8×1016cm-3～2×1017cm-3之間的鋁離子，得到從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中的第二摻雜區(qū)。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括半導(dǎo)體基底、第一摻雜區(qū)、第二摻雜區(qū)以及第三摻雜區(qū)，所述半導(dǎo)體基底包括第一表面區(qū)域，所述第一摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中，其中，所述第一摻雜區(qū)采用第一摻雜濃度的鋁離子摻雜得到。所述第二摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底上，且所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)，沿所述第一表面區(qū)域的第一方向交錯(cuò)設(shè)置，所述第二摻雜區(qū)采用第二摻雜濃度的鋁離子摻雜得到，并且，所述第二摻雜區(qū)的結(jié)深在所述第一方向上，由遠(yuǎn)離所述第一表面區(qū)域的中心，到靠近所述第一表面區(qū)域的中心逐漸變小，所述第一摻雜濃度大于所述第二摻雜濃度。所述第三摻雜區(qū)從所述第一表面區(qū)域延伸至所述半導(dǎo)體基底中，所述第三摻雜區(qū)采用第一摻雜濃度的鋁離子摻雜得到，所述第三摻雜區(qū)的區(qū)域面積大于所述第一摻雜區(qū)的區(qū)域面積。由此，可以提升二極管的反向耐壓性能和減小正向?qū)▔航怠Ｆ渲?，所述第二摻雜區(qū)的不同結(jié)深的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)肖特基勢壘高度的連續(xù)可調(diào)。結(jié)深較小的第二摻雜區(qū)的肖特基勢壘高度較低，且第二摻雜區(qū)的間隔分布可以保證二極管的正向?qū)ㄌ匦浴＝Y(jié)深較大的第二摻雜區(qū)可以增大肖特基勢壘高度，降低二極管的正向雙極導(dǎo)通壓降，并降低了通態(tài)損耗。

28、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。