具有可控通態(tài)電壓的功率半導(dǎo)體整流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明題為具有可控通態(tài)電壓的功率半導(dǎo)體整流器。本發(fā)明的目的是提供一種具有低通態(tài)電壓和高阻斷能力的功率半導(dǎo)體整流器。此目的通過包括下列項(xiàng)的功率半導(dǎo)體整流器來實(shí)現(xiàn)：漂移層(32)，具有第一導(dǎo)電類型；以及電極層(35)，形成與所述漂移層(32)的肖特基接觸，其中漂移層(32)包括具有低于1×1016cm?3的峰值凈摻雜濃度的基極層(321)以及與電極層(35)直接接觸以形成肖特基接觸的至少一部分的勢壘調(diào)制層(322)，其中勢壘調(diào)制層(322)的凈摻雜濃度處于1×1016cm?3與1×1019cm?3之間的范圍中，并且其中勢壘調(diào)制層(322)沿與電極層(35)和勢壘調(diào)制層(322)之間的界面垂直的方向具有至少1nm但小于0.2 μm的層厚度。
【專利說明】
具有可控通態(tài)電壓的功率半導(dǎo)體整流器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的功率半導(dǎo)體整流器并且涉及用于制造這種功率半導(dǎo)體整流器的方法。【背景技術(shù)】
[0002]—種常見的基于硅碳(SiC)的功率半導(dǎo)體整流器在圖1中以截面示出。它包括SiC 晶圓，其中包括:襯底層1，其由高摻雜n型Sic來制成；以及漂移層2,其由襯底層1上形成的低摻雜n型SiC來制成。SiC晶圓具有第一主側(cè)3以及與第一主側(cè)3平行的第二主側(cè)4 AiC晶圓的第一主側(cè)3(其為裝置的陽極側(cè))覆蓋有第一金屬接觸層5,其形成與漂移層2的肖特基接觸。在第二主側(cè)4 (其為裝置的陰極側(cè))上，形成有第二金屬接觸層6。通常，漂移層2在高摻雜 n型SiC襯底晶圓(其用作襯底層1)上外延生長。
[0003]取決于陽極與陰極之間的電壓的電極性，肖特基接觸阻斷電流或者允許多數(shù)載流子(其是n摻雜半導(dǎo)體材料中的電子)通過。這兩種模式與功率半導(dǎo)體整流器的阻斷和通態(tài)操作對(duì)應(yīng)。
[0004]在圖2a和圖2b中，示出有基于SiC的結(jié)勢皇肖特基(JBS)整流器，其是另一種常見的基于SiC的功率半導(dǎo)體整流器。JBS整流器是混合功率裝置，其將肖特基和pin二極管結(jié)構(gòu)組合在一個(gè)裝置中，從而利用兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。它具有低通態(tài)電阻和高阻斷能力?；谔蓟?SiC)的JBS整流器是為了高阻斷電壓而取代基于硅(Si)的pin二極管的候選。與Si相比， SiC材料性質(zhì)允許裝置具有更高額定電壓和更高操作溫度。
[0005]圖2a示出與裝置的第一主側(cè)3垂直的垂直截面，而圖2b示出沿圖2a中的線條AA’并且與第一主側(cè)3平行的水平截面。與圖1中所示的功率半導(dǎo)體整流器相似，圖2a和圖2b中所示出的JBS整流器包括SiC晶圓，其中包括:襯底層1，其由高摻雜n型SiC來制成；以及漂移層 2,其由襯底層1上形成的低摻雜n型SiC來制成。SiC晶圓具有第一主側(cè)3(其為裝置的第一主偵D以及與第一主側(cè)3平行的第二主側(cè)4。與漂移層2的表面相鄰，在與襯底層1相對(duì)的第一主偵U上，形成有多個(gè)P型發(fā)射極區(qū)7 AiC晶圓的第一主側(cè)3(其為裝置的陽極側(cè))覆蓋有第一金屬接觸層5,其在其中第一金屬接觸層5接觸n型漂移層2的位置形成肖特基接觸，并且在其中第一金屬接觸層5接觸p型發(fā)射極區(qū)7的位置形成與p型發(fā)射極區(qū)7的歐姆接觸。在本說明書中，術(shù)語“歐姆接觸”通篇指的是兩種材料之間的非整流結(jié)，其具有線性電流-電壓特性。 與此相反，術(shù)語“肖特基接觸”在本說明書中通篇指的是半導(dǎo)體與金屬之間的整流結(jié)，其具有非線性電流-電壓特性。
[0006]上述已知功率半導(dǎo)體整流器的阻斷能力主要通過n摻雜漂移層2的厚度和摻雜密度來給出。然而，由于肖特基接觸的性質(zhì)，在高阻斷電壓的升高電場水平下的像力降低使電子的勢皇收縮。圖1中所示出的功率半導(dǎo)體整流器(其是沒有P摻雜發(fā)射極區(qū)7的完全肖特基勢皇二極管)將易于以高反向偏置來增加泄漏電流的電平。相當(dāng)多數(shù)量的載流子在碰撞電離期間將需要強(qiáng)化電子-空穴對(duì)生成。因此，圖1中所示出的功率半導(dǎo)體整流器呈現(xiàn)相對(duì)高的泄漏電流和低擊穿電壓。在圖2a和圖2b中所示的JBS整流器中，p型發(fā)射極區(qū)7幫助改進(jìn)這種狀況。在反向偏置下，耗盡層跨P型發(fā)射極區(qū)7與n型漂移層2之間的pn結(jié)按照與pin二極管中其做出的相同的方式來形成。P摻雜發(fā)射極區(qū)7周圍的單獨(dú)耗盡區(qū)最終可相互連接并且封閉在肖特基接觸之下的兩個(gè)相鄰發(fā)射極區(qū)7之間。這樣，有效地保護(hù)肖特基接觸免受高電場峰值。因此，肖特基接觸與P摻雜發(fā)射極區(qū)7的組合將降低泄漏電流，并且允許達(dá)到與完全肖特基勢皇二極管(例如圖1中所示的功率半導(dǎo)體整流器)相比要高許多的擊穿電壓。
[0007]在上述功率半導(dǎo)體整流器中，用于第一金屬接觸層5的金屬的功函數(shù)與漂移層2的導(dǎo)帶邊緣之間的能量差限定肖特基勢皇高度，其定義通態(tài)電壓。這又在原理上通過金屬的選擇來限定。因此，已知功率半導(dǎo)體整流器的通態(tài)電壓通過金屬的類型(其必須滿足過程兼容性要求)來限制。因此，將要用于上述已知功率半導(dǎo)體整流器中的第一金屬接觸層5的金屬的數(shù)量受到很大限制。
[0008]通態(tài)電壓應(yīng)當(dāng)盡可能低，以便使正向偏置條件下的損耗最小化。在保持阻斷能力的同時(shí)降低通態(tài)電壓的已知方式是將兩種不同金屬用于第一金屬接觸層，從而產(chǎn)生雙肖特基勢皇高度(SBH)整流器。這種雙SBH整流器例如在US 6 362 495 B1中描述。然而，將兩種不同金屬用于第一金屬接觸層在裝置的制造期間要求附加過程步驟，這涉及更高成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種具有低通態(tài)電壓和高阻斷能力的功率半導(dǎo)體整流器，并且提供用于制造這種功率半導(dǎo)體整流器的簡易、可靠和有效的制造方法。
[0010]該目的通過如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體整流器來實(shí)現(xiàn)。
[0011]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器中，具有比其余漂移層(S卩，基極層)要高的摻雜濃度的薄勢皇調(diào)制層降低漂移層與電極層之間的接觸的肖特基勢皇高度，以便在沒有損害阻斷能力的情況下降低裝置的通態(tài)電壓。較低肖特基勢皇高度通過能帶彎曲和隧穿來增加載流子注入。通過使用具有低于0.2WI1的厚度并且具有足夠低以形成與電極層的肖特基接觸的摻雜等級(jí)的勢皇調(diào)制層，有可能避免阻斷能力的任何顯著損害。
[0012]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器的示范實(shí)施例中，基極層具有在8 X 1014cnf3與6 X 1015cnf3之間的范圍中的峰值凈摻雜濃度。本說明書中，層的峰值凈摻雜濃度通篇表示這個(gè)層的最大凈摻雜濃度。利用這種摻雜濃度，能夠?qū)崿F(xiàn)低通態(tài)電壓與高阻斷能力之間的良好折衷。
[0013]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器的示范實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層的凈摻雜濃度處于5 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中，g卩，勢皇調(diào)制層中的最小凈摻雜濃度高于5X 1016cm而勢皇調(diào)制層中的最大凈摻雜濃度低于IX 1019cnf3。與當(dāng)肖特基接觸與具有低于IX 1016cnf3的峰值凈摻雜濃度的基極層直接形成時(shí)的肖特基勢皇高度相比，凈摻雜濃度的這種值能夠確保肖特基勢皇高度的顯著降低。
[0014]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器的示范實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層的凈摻雜濃度處于1 X 1017cnf3與5 X 1018cm 3之間的范圍中。在這種示范實(shí)施例中，能夠?qū)崿F(xiàn)低通態(tài)電壓與高阻斷能力之間的改進(jìn)的折衷。
[0015]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器的示范實(shí)施例中，電極層穿透勢皇調(diào)制層以便與基極層直接接觸，其中電極層與基極層之間的接觸是第一勢皇肖特基接觸，以及電極層與勢皇調(diào)制層之間的接觸是第二勢皇肖特基接觸，第一勢皇肖特基接觸的肖特基勢皇高度比第二勢皇肖特基接觸的肖特基勢皇高度要高。在這個(gè)示范實(shí)施例中，通過僅使用一種單電極層材料(其對(duì)第一勢皇肖特基接觸以及對(duì)第二勢皇肖特基接觸是相同的)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙勢皇高度整流器。
[0016]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器的示范實(shí)施例中，漂移層具有第一主側(cè)以及與第一主側(cè)平行的第二主側(cè)，其中第一勢皇肖特基接觸包括多個(gè)第一勢皇肖特基接觸段，其中第二肖特基接觸包括多個(gè)第二勢皇肖特基接觸段，并且其中第一勢皇肖特基接觸段沿與第一主側(cè)平行的至少一個(gè)橫向方向與第二勢皇肖特基接觸段進(jìn)行交替。其中，第一勢皇肖特基接觸段可形成網(wǎng)格或者蜂窩結(jié)構(gòu)。在這個(gè)示范實(shí)施例中，阻斷能力能夠進(jìn)一步被改進(jìn)。
[0017]在示范實(shí)施例中，本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器包括多個(gè)發(fā)射極區(qū)，其中各發(fā)射極區(qū)具有與第一導(dǎo)電類型不同的第二導(dǎo)電類型，其中電極層形成與發(fā)射極區(qū)的每一個(gè)的歐姆接觸，并且其中每個(gè)發(fā)射極區(qū)與基極層形成pn結(jié)。在這個(gè)示范實(shí)施例中，功率半導(dǎo)體整流器是JBS整流器，其呈現(xiàn)改進(jìn)的阻斷能力。
[0018]在本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器中，漂移層可由碳化硅或硅來制成。碳化硅具有對(duì)功率半導(dǎo)體裝置是優(yōu)選的材料性質(zhì)。
[0019]本發(fā)明的目的還通過一種如權(quán)利要求10所述的用于制造這種功率半導(dǎo)體整流器的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0020]在該方法的示范實(shí)施例中，該方法包括在形成電極層的步驟之前將至少一個(gè)溝槽或孔形成到漂移層中的步驟，溝槽或孔穿透勢皇調(diào)制層并且延伸到基極層中。電極層可在至少一個(gè)溝槽或孔中形成，以形成與基極層的肖特基接觸。這種示范實(shí)施例允許按照簡單有效的方式來制造僅具有一個(gè)單電極層的雙SBH整流器。[0021 ]在示范實(shí)施例中，該方法包括在形成電極層的步驟之前至少在至少一個(gè)溝槽或孔的底部形成發(fā)射極區(qū)的步驟，其中發(fā)射極區(qū)具有與第一導(dǎo)電類型不同的第二導(dǎo)電類型，并且與漂移層形成pn結(jié)，以及其中電極層形成與發(fā)射極區(qū)的歐姆接觸。其中，發(fā)射極區(qū)可通過將第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層沉積到至少一個(gè)溝槽或孔中來形成，或者發(fā)射極區(qū)可通過至少在至少一個(gè)溝槽或孔的底部將第二導(dǎo)電類型的摻雜劑注入漂移層中來形成。在這種示范實(shí)施例中，具有低通態(tài)電壓和相對(duì)高阻斷能力的JBS整流器能夠按照簡單有效的方式來制造?！靖綀D說明】
[0022]下面將參照附圖來解釋本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例，其中:圖1示出現(xiàn)有技術(shù)肖特基勢皇二極管的垂直截面；圖2a示出現(xiàn)有技術(shù)結(jié)勢皇肖特基(JBS)二極管的垂直截面；圖2b示出圖2a的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)勢皇肖特基(JBS)二極管的水平截面，其中截面沿圖2a中的線條AA’來截??；圖3示出按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面；圖4a示出按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面；圖4b示出按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中截面沿圖4a中的線條 AA’來截??；圖5a示出按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面；圖5b示出按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中截面沿圖5a中的線條 AA’來截?。粓D6a示出按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面；圖6b示出按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中截面沿圖6a中的線條 AA’來截?。粓D7a示出按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面；圖7b示出按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中截面沿圖7a中的線條 AA’來截?。灰约皥D8a至圖8d說明用于制造按照第一至第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的制造方法中的不同步驟。
[0023]在參考標(biāo)號(hào)列表中概括附圖中使用的參考標(biāo)號(hào)及其含意。一般來說，相似元件在本說明書中通篇具有相同參考標(biāo)號(hào)。描述的實(shí)施例意在作為示例而不應(yīng)當(dāng)限制本發(fā)明的范圍?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]圖3中，示出按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的垂直截面。按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是基于4H_SiC的功率半導(dǎo)體整流器。它包括4H_SiC晶圓，其具有第一主側(cè)33以及與第一主側(cè)33平行的第二主側(cè)34。從第一主側(cè)33到第二主側(cè)34,4H-SiC晶圓包括勢皇調(diào)制層322、基極層321和襯底層31。襯底層31由具有比基極層321的峰值凈摻雜濃度 (即，最大凈摻雜濃度)要高的凈摻雜濃度的高摻雜n型4H-SiC來制成，所述基極層321由具有低于1 X 1016cnf3的峰值凈摻雜濃度、示范地具有在8 X 1014cnf3與6 X 1015cnf3之間的范圍中的峰值凈摻雜濃度的低摻雜n型4H-SiC來制成。與第二主側(cè)34相鄰的襯底層31的凈摻雜濃度示范地為1 X 1019cnf3或以上。勢皇調(diào)制層322由具有在1 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中、示范地在5 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中以及進(jìn)一步示范地在1 X 1017cnf3 與5X1018Cnf3之間的范圍中的凈摻雜濃度的n型4H-SiC來制成。基極層321和勢皇調(diào)制層 322形成按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器中的漂移層32。[〇〇25]在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33上，形成有第一電極層35,其與勢皇調(diào)制層322直接接觸，以形成第一電極層35與勢皇調(diào)制層322之間的肖特基接觸。第一電極層35是金屬層，例如鈦(Ti)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈀(Pd)或者這些金屬的任何組合。第一電極層35還能夠包括硅化物或碳化物化合物，例如NiS1、TiC或TaC。第一電極層35 還能夠是金屬層的疊層，例如 Al/T1、Al/N1、Al/W、Al/Pt、Al/Ni/T1、Al/Mo、Al/Pd、Al/WC 或 Al/TaC，其中擴(kuò)散勢皇層(例如TaSiN)能夠在頂部A1與第一金屬層之間形成。[〇〇26]在4H-SiC晶圓的第二主側(cè)34上，形成有第二電極層36,其形成與襯底層31的歐姆接觸。[〇〇27]勢皇調(diào)制層322的厚度為至少lnm，沿與第一主側(cè)33垂直的方向(其是與第一電極層35與勢皇調(diào)制層322之間的界面垂直的方向)小于0.2mi?；鶚O層321的厚度取決于所需阻斷能力。示范地，沿與第一主側(cè)33垂直的方向的基極層的厚度處于5wii與600wii之間的范圍中。
[0028]在用于制造按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法的示范實(shí)施例中，首先提供了具有第一主側(cè)33和第二主側(cè)34的低摻雜n型4H-SiC晶圓。低摻雜n型4H-SiC晶圓具有與最終裝置中的基極層321的凈摻雜濃度相同的凈摻雜濃度。n型摻雜劑從其第二主側(cè)34注入和/或擴(kuò)散到4H-SiC晶圓中，以形成具有如上所述的凈摻雜濃度和厚度的襯底層31。在下一個(gè)步驟，通過從其第一主側(cè)33將n型摻雜劑注入和/或擴(kuò)散到4H-SiC晶圓中來與第一主側(cè)33 相鄰地形成勢皇調(diào)制層322。按照這種方式所形成的勢皇調(diào)制層322具有如上所述的用于按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的凈摻雜濃度和厚度。因此，漂移層32通過形成基極層 321和勢皇調(diào)制層322的疊層來形成，其中基極層321具有第一導(dǎo)電類型并且具有低于IX 1016cnf3的峰值凈摻雜濃度，以及其中勢皇調(diào)制層具有第一導(dǎo)電類型，具有在lX1016cm3與1 X 1019cnf3之間的范圍中的凈摻雜濃度，并且具有至少lnm但小于0.2 ym的層厚度。
[0029]備選地，包括基極層321和勢皇調(diào)制層322的漂移層32可在用作襯底層1的高摻雜n 型4H-SiC襯底晶圓上外延生長。
[0030]此后，第二電極層36沉積在第二主側(cè)34上，以形成第二電極層36與襯底層31之間的歐姆接觸。沉積第二電極層36之后的裝置在圖8a中以與4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33垂直的垂直截面來示出。
[0031]作為得到按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的最終過程步驟，執(zhí)行在勢皇調(diào)制層322上形成第一電極層35的步驟，以形成第一電極層35與勢皇調(diào)制層322之間的肖特基接觸。[〇〇32]接下來描述有按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。圖4a示出垂直截面，以及圖 4b示出按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中水平截面沿圖4a中的線條 AA ’來截取。按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是雙肖特基勢皇高度(SBH)整流器。由于與按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的許多相似性，所以將主要描述第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別。當(dāng)相同參考標(biāo)號(hào)用于不同實(shí)施例中的元件時(shí)，這在本描述中通篇意味著這些元件可具有相同或相似的物理性質(zhì)。
[0033]與按照第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器相似，按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是基于4H-SiC的功率半導(dǎo)體整流器。它包括4H-SiC晶圓，其具有第一主側(cè)33以及與第一主側(cè)33平行的第二主側(cè)34。從第一主側(cè)33到第二主側(cè)34,4H-SiC晶圓包括勢皇調(diào)制層422、 基極層421和襯底層31 (其與第一實(shí)施例中的襯底層31相同)。勢皇調(diào)制層422與第一實(shí)施例中的勢皇調(diào)制層322相似。它由具有在1 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中、示范地在5 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中以及進(jìn)一步示范地在1 X 1017cnf3與5 X 1018cnf3之間的范圍中的凈摻雜濃度的n型4H-SiC來制成。與第一實(shí)施例相似，基極層421和勢皇調(diào)制層422 形成按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器中的漂移層42。[〇〇34]沿與第一主側(cè)33垂直的方向的勢皇調(diào)制層422的厚度和基極層421的厚度與第一實(shí)施例中的勢皇調(diào)制層322的厚度和基極層321的厚度相同。[〇〇35]在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33上，形成有第一電極層45,其與勢皇調(diào)制層422直接接觸，以形成第一電極層45與勢皇調(diào)制層422之間的多個(gè)第一勢皇肖特基接觸段。如同第一實(shí)施例中一樣，第一電極層45是金屬層，例如鈦(Ti)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、 鉬(Mo)、鈀(Pd)或者這些金屬的任何組合。第一電極層45還能夠包括硅化物或碳化物化合物，例如NiS1、TiC或TaC。第一電極層45還能夠是金屬層的疊層，例如Al/T1、Al/N1、Al/W、 八1^^^1/附/!^^1/^〇)1/?(1)1/1(:或41/^&(:，其中擴(kuò)散勢皇層(例如1&31吣能夠在頂部A1與第一金屬層之間形成。[〇〇36] 在第二實(shí)施例中，第一電極層45穿透勢皇調(diào)制層422并且延伸到基極層421中，以形成條狀電極段45&、4513、45〇，其在4^1(:晶圓內(nèi)部，即在第一主側(cè)33與第二主側(cè)34之間相互平行地延伸。條狀電極段45a、45b和45c與基極層421直接接觸，以形成與基極層421的多個(gè)第二勢皇肖特基接觸段。第一勢皇肖特基接觸段全部具有相同的第一勢皇高度，并且第二勢皇肖特基接觸段全部具有相同的第二勢皇高度。由于基極層421和勢皇調(diào)制層422中的不同摻雜濃度，第一勢皇高度低于第二勢皇高度。[〇〇37]沿與第一主側(cè)33平行并且與條狀電極段45a、34b和45c的縱軸垂直的橫向方向，第一勢皇肖特基接觸段按照如下方式與第二勢皇肖特基接觸段進(jìn)行交替:在每對(duì)兩個(gè)相鄰第二勢皇肖特基接觸段之間形成第一勢皇肖特基接觸段，并且在每對(duì)兩個(gè)相鄰第一勢皇肖特基接觸段之間形成第二勢皇肖特基接觸段。[〇〇38]如同第一實(shí)施例中一樣，在4H-SiC晶圓的第二主側(cè)34上，形成有第二電極層36，其形成與襯底層31的歐姆接觸。[〇〇39]接下來將用圖8a和圖8b來描述用于制造按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法。首先，按照與用于按照上述第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的制造方法中相同的方式來制造如圖8a中所示的結(jié)構(gòu)。在下一個(gè)步驟中，條狀溝槽451a、451b和451c通過干式或濕式蝕刻過程從其第一主側(cè)33在4H-SiC晶圓中形成。溝槽451a、451b和451c穿透勢皇調(diào)制層 322,以形成穿透的勢皇調(diào)制層422,并且延伸到基極層421中，如圖8b中所示。溝槽451a、 451b和451c離第一主側(cè)33的深度示范地在0 ? lum與lOym之間的范圍中，更示范地在0 ? 2um與 5mi之間的范圍中，但是小于漂移層42的厚度。示范地，溝槽451a、451b和451c全部具有相同的深度。在下一個(gè)步驟中，如上所述的第一電極層45在圖8b中所示結(jié)構(gòu)的第一主側(cè)33上形成，以得到如圖4a中所示的按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。
[0040]圖5a和圖5b說明按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。其中，圖5a示出垂直截面， 以及圖5b示出按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中水平截面沿圖5a中的線條AA’來截取。[0041 ]按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是溝槽結(jié)勢皇肖特基(JBS)整流器。由于與按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的許多相似性，所以將主要描述第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的差別。[〇〇42]作為按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器，按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是基于4H-SiC的功率半導(dǎo)體整流器。它包括4H-SiC晶圓，其具有第一主側(cè)33以及與第一主側(cè)33平行的第二主側(cè)34。從第一主側(cè)33到第二主側(cè)34,4H-SiC晶圓包括勢皇調(diào)制層422(其與第二實(shí)施例中的勢皇調(diào)制層422相同)、基極層421(其與第二實(shí)施例中的基極層421相同) 以及襯底層31(其分別與第一和第二實(shí)施例中的襯底層31相同)。[〇〇43]如同第二實(shí)施例中一樣，在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33上，形成有第一電極層45，其與勢皇調(diào)制層422直接接觸，以形成第一電極層45與勢皇調(diào)制層422之間的多個(gè)第一勢皇肖特基接觸段。第三實(shí)施例中的第一電極45與第二實(shí)施例中的第一電極45相同。[〇〇44] 如同第二實(shí)施例中一樣，并且在第三實(shí)施例中，第一電極層45穿透勢皇調(diào)制層422 并且延伸到基極層421中，以形成條狀電極段45&、4513、45(:，其在紐-51(:晶圓內(nèi)部(即在第一主側(cè)33與第二主側(cè)34之間)相互平行地延伸。條狀電極段45a、45b和45c的側(cè)壁與基極層421直接接觸，以形成與基極層421的多個(gè)第二勢皇肖特基接觸段。第一勢皇肖特基接觸段全部具有相同的第一勢皇高度，以及第二勢皇肖特基接觸段全部具有相同的第二勢皇高度。如同第二實(shí)施例中一樣，由于基極層421和勢皇調(diào)制層422中的不同摻雜濃度，第一勢皇高度低于第二勢皇高度。
[0045]按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器與按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器不同，因?yàn)榇嬖趦?nèi)埋于基極層421內(nèi)部的p型發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c，以便形成p型發(fā)射極區(qū) 57a、57b和57c分別與n型基極層421之間的多個(gè)pn結(jié)。發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c分別與電極段 45a、45b和45c直接接觸，以形成第一電極層45分別與發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c之間的歐姆接觸。發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c是條狀區(qū)域，其與條狀電極段45a、45b和45c平行地延伸。[〇〇46]在與第一主側(cè)33垂直的投影中，第一勢皇肖特基接觸段沿與第一主側(cè)33平行并且與條狀電極段45a、34b和45c的縱軸垂直的橫向方向與pn結(jié)進(jìn)行交替，使得在每對(duì)兩個(gè)相鄰 pn結(jié)之間定位有第一勢皇肖特基接觸段。[〇〇47]如同第一和第二實(shí)施例中一樣，在4H_SiC晶圓的第二主側(cè)34上，形成有第二電極層36，其形成與襯底層31的歐姆接觸。[〇〇48]接下來將參照?qǐng)D8b和圖8c來描述用于制造按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法。首先，按照與用于按照上述第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的制造方法中相同的方式來制造如圖8b中所示的結(jié)構(gòu)。作為下一個(gè)步驟，p型摻雜劑分別注入溝槽451a、451b和 451c的底部，以分別在溝槽451a、451b和451c的底部形成p型發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c。備選地，發(fā)射極區(qū)57a、57b和57c也能夠通過將p型4H-SiC分別沉積到溝槽451a、451b和451c中， 來在溝槽451a、451b和451c的底部形成。作為下一個(gè)步驟，電極層從第一主側(cè)33沉積到圖8c 中所示的結(jié)構(gòu)上，以得到如圖5a中所示的按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。[〇〇49]圖6a和圖6b說明按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。其中，圖6a示出垂直截面， 以及圖5b示出按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中水平截面沿圖6a中的線條AA’來截取。
[0050]按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是溝槽結(jié)勢皇肖特基(JBS)整流器。由于與按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的許多相似性，所以將主要描述與第三實(shí)施例的差別。[0051 ]作為按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器，按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是基于4H-SiC的功率半導(dǎo)體整流器。它包括4H-SiC晶圓，其具有第一主側(cè)33以及與第一主側(cè)33平行的第二主側(cè)34。從第一主側(cè)33到第二主側(cè)34,4H-SiC晶圓包括勢皇調(diào)制層422(其與第二或第三實(shí)施例中的勢皇調(diào)制層422相同)、基極層421(其與第二或第三實(shí)施例中的基極層421相同)以及襯底層31 (其分別與第一至第三實(shí)施例中的襯底層31相同)。[〇〇52]如同第二或第三實(shí)施例中一樣，在4H_SiC晶圓的第一主側(cè)33上，形成有第一電極層45,其與勢皇調(diào)制層422直接接觸，以形成第一電極層45與勢皇調(diào)制層422之間的多個(gè)肖特基接觸段。第三實(shí)施例中的第一電極45與第二或第三實(shí)施例中的第一電極45相同。[〇〇53]如同第二或第三實(shí)施例中一樣，并且在第四實(shí)施例中，第一電極層45穿透勢皇調(diào)制層422并且延伸到基極層421中，以形成條狀電極段45&、4513、45(:，其在411-51(:晶圓內(nèi)部 (即在第一主側(cè)33與第二主側(cè)34之間)相互平行地延伸。[〇〇54]作為按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器，按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器具有在漂移層42內(nèi)部(即在第一主側(cè)33與第二主側(cè)34之間)所形成的p型發(fā)射極區(qū)67a、67b 和67c，以形成p型發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c分別與n型基極層421之間的多個(gè)pn結(jié)。每個(gè)發(fā)射極區(qū)67a、67b或67c與相應(yīng)電極段45a、45b或45c直接接觸，以形成第一電極層45與相應(yīng)發(fā)射極區(qū)67a、67b或67c之間的歐姆接觸。按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器與按照第三實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器不同，因?yàn)閜型發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c與第一主側(cè)33相鄰地定位，并且將電極段45a、45b和45c與漂移層42分隔。因此，與第二和第三實(shí)施例形成對(duì)照，條狀電極段45a、45b和45c的側(cè)壁不是與基極層421直接接觸，而是分別通過p型發(fā)射極區(qū)67a、67b和 67c與漂移層42分隔。[〇〇55] 發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c是平行條狀區(qū)域，其與條狀電極段45a、45b和45c平行地延伸。在與條狀電極段45a、45b和45c的主縱軸垂直的平面中，發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c具有如圖6a中所示的U形截面。[〇〇56]在與第一主側(cè)33垂直的投影中，第一電極層45與勢皇調(diào)制層422之間的肖特基接觸段沿與第一主側(cè)33平行并且與條狀電極段45a、34b和45c的縱軸垂直的橫向方向與發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c之間的pn結(jié)進(jìn)行交替，使得在每對(duì)兩個(gè)相鄰pn結(jié)之間定位有第一勢皇肖特基接觸段。[〇〇57]接下來描述有用于制造按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法。在這種方法中，首先采用如用于制造第二和第三實(shí)施例的方法中描述的過程步驟來形成如圖8b中所示的結(jié)構(gòu)。作為下一個(gè)步驟，發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c分別與溝槽451a、451b和451c的底部和側(cè)壁相鄰地形成，以得到如圖8d中所示的結(jié)構(gòu)。發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c通過將p型摻雜劑注入或擴(kuò)散到底部并且分別注入或擴(kuò)散到溝槽451a、451b和451c的側(cè)壁中來形成，以得到如圖 8d中所示的結(jié)構(gòu)。備選地，發(fā)射極區(qū)可通過將p型4H-SiC材料分別沉積到溝槽451a、451b和 451c中以采用p型4H-SiC材料分別覆蓋溝槽451a、451b和451〇的側(cè)壁和底部來形成。在后一備選方法中，溝槽451a、451b和451c必須更寬和更深，以得到與其中通過注入或擴(kuò)散p型摻雜劑來形成發(fā)射極區(qū)的情況中相同的電極段45a、45b、45c的尺寸。在下一個(gè)步驟中，第一電極層45形成到圖8d中所示的結(jié)構(gòu)上，以得到如圖6a中所示按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。[〇〇58]圖7a和圖7b說明按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。其中，圖7a示出垂直截面， 以及圖7b示出按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的水平截面，其中水平截面沿圖7a中的線條AA’來截取。
[0059]按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是結(jié)勢皇肖特基(JBS)整流器。由于與按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的許多相似性，所以將主要描述第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的差別。
[0060]作為按照第四實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器，按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器是基于4H-SiC的功率半導(dǎo)體整流器。它包括4H-SiC晶圓，其具有第一主側(cè)33以及與第一主側(cè)33平行的第二主側(cè)34。從第一主側(cè)33到第二主側(cè)34,4H-SiC晶圓包括勢皇調(diào)制層422(其與第二至第四實(shí)施例中的勢皇調(diào)制層422相同)、基極層421(其與第二至第四實(shí)施例中的基極層421相同)以及襯底層31(其分別與第一至第四實(shí)施例中的襯底層31相同)。[〇〇611如同第四實(shí)施例中一樣，在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33上，形成有第一電極層35，其與勢皇調(diào)制層422直接接觸，以形成第一電極層35與勢皇調(diào)制層422之間的多個(gè)肖特基接觸段。第五實(shí)施例中的第一電極層35與第一實(shí)施例中的第一電極層35相同，以及與第四實(shí)施例的第一電極層45不同，因?yàn)樗鼪]有穿透勢皇調(diào)制層422。
[0062]在按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器中，形成有漂移層42內(nèi)部的p型發(fā)射極區(qū) 77a、77b和77c，以形成p型發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c分別與n型基極層421之間的多個(gè)pn結(jié)。發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c與第一電極層45直接接觸，以形成第一電極層45分別與發(fā)射極區(qū)77a、 77b和77c之間的歐姆接觸。發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c是平行條狀區(qū)域，其具有與第二實(shí)施例中的條狀電極段45a、45b和45c相同的幾何結(jié)構(gòu)。[〇〇63]在與第一主側(cè)33垂直的投影中，肖特基接觸段沿與第一主側(cè)33平行并且與條狀發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c的縱軸垂直的橫向方向與pn結(jié)進(jìn)行交替，使得在每對(duì)兩個(gè)相鄰pn結(jié)之間定位肖特基接觸段。
[0064]接下來描述用于制造按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法。首先，按照與用于制造按照上述第一實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法中相同的方式并且采用相同方法步驟來形成如圖8a中所示的結(jié)構(gòu)。作為下一個(gè)步驟，通過從第一主側(cè)33有選擇地將p型摻雜劑注入和/或擴(kuò)散到漂移層32中，來在漂移層32中形成發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c，以便穿透勢皇調(diào)制層322并且延伸到基極層321中。備選地，首先如同用于制造按照第二實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器的方法中一樣來形成如圖8b中所示的結(jié)構(gòu)，并且可通過將p型4H-SiC材料沉積到這些溝槽中來填充溝槽451a、451b和451c。隨后，在第一主側(cè)上形成第一電極層35， 以得到如圖7a中所示的按照第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器。
[0065]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚地知道，上述實(shí)施例的修改是可能的，而沒有背離如所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的思路。[〇〇66] 在上述實(shí)施例中使用4H-SiC作為漂移層32和42、襯底層31以及發(fā)射極區(qū)57a、57b、 57(3、67&、6713、67(3、773、7713、77(3的半導(dǎo)體材料。然而，可使用其他31(:多型，例如611-3比、 15R-SiC或3C-SiC。諸如族III氮化物化合物半導(dǎo)體材料(例如GaN、AlN或AlGaN)或硅(Si)的其他半導(dǎo)體材料也可用于本發(fā)明的功率半導(dǎo)體整流器中。不僅有可能使用一種單半導(dǎo)體材料，而且還可采用不同半導(dǎo)體材料的組合，例如硅和鍺的組合。[〇〇67] 在上述第四實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層422在圖6a中被示出與p型發(fā)射極區(qū)67a、67b和 67c直接接觸。然而，在修改實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層422可與p型發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c示范地間隔開50nm至100nm的距離。勢皇調(diào)制層422可通過基極層421(其在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33處形成與第一電極層45的肖特基接觸)與p型發(fā)射極區(qū)67a、67b和67c分隔。[〇〇68]同樣，在上述第五實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層422在圖7a中被示出與p型發(fā)射極區(qū)77a、 77b和77c直接接觸。然而，勢皇調(diào)制層422可與p型發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c示范地間隔開 50nm至100nm的距離。勢皇調(diào)制層422可通過基極層421(其在4H-SiC晶圓的第一主側(cè)33處形成與第一電極層35的肖特基接觸)與p型發(fā)射極區(qū)77a、77b和77c分隔。[〇〇69]在所有上述實(shí)施例中，勢皇調(diào)制層322、422可或者具有均質(zhì)摻雜濃度，或者可具有分級(jí)摻雜分布或者任何其他摻雜分布，只要凈摻雜濃度處于1 x 1016cm 3與1 X 1019cnf3之間的范圍中。
[0070]在按照本發(fā)明的第二至第四實(shí)施例的上述功率半導(dǎo)體整流器中，電極段45a、45b 和45c描述為條狀并且相互平行。然而，其他幾何結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)是可能的。例如，電極段可形成投影到與第一主側(cè)33平行的平面中的孤島圖案、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或蜂窩結(jié)構(gòu)。同樣的情況適用于按照第三至第五實(shí)施例的功率半導(dǎo)體整流器中的發(fā)射極區(qū)57a、57b、57c、67a、67b、67c、 77&、7713、77(:。相應(yīng)地，在用于制造這種功率半導(dǎo)體整流器的方法中形成代替溝槽的孔可以是必要的。
[0071]上述實(shí)施例采用特定導(dǎo)電類型來解釋。可能轉(zhuǎn)換上述實(shí)施例中的半導(dǎo)體層的導(dǎo)電類型，使得描述為P型層的所有層可以是n型層，而描述為n型層的所有層可以是p型層。例如，在修改的第三實(shí)施例中，襯底層31以及包括基極層421和勢皇調(diào)制層422的漂移層42可以是P型層，以及發(fā)射極區(qū)57a、57b、57c可以是n型層，只要所有發(fā)射極區(qū)具有與同一功率半導(dǎo)體整流器中的襯底層和漂移層不同的另一種導(dǎo)電類型。
[0072]應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“包括”并不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。也可組合與不同實(shí)施例結(jié)合描述的元件。
[0073]參考標(biāo)號(hào)列表1襯底層2漂移層3第一主側(cè)4第二主側(cè)5第一金屬接觸層6第二金屬接觸層7發(fā)射極區(qū)31襯底層32漂移層33第一主側(cè)34第二主側(cè)35第一電極層36第二電極層 42 漂移層 45a條狀電極段 45b條狀電極段 45c條狀電極段 67a發(fā)射極區(qū) 67b發(fā)射極區(qū) 67c發(fā)射極區(qū) 57a發(fā)射極區(qū) 57b發(fā)射極區(qū) 57c發(fā)射極區(qū) 77a發(fā)射極區(qū) 77b發(fā)射極區(qū) 77c發(fā)射極區(qū) 321基極層 322勢皇調(diào)制層421基極層 422勢皇調(diào)制層 451a溝槽 451b溝槽 451c溝槽。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率半導(dǎo)體整流器，包括:漂移層(32;42)，具有第一導(dǎo)電類型；以及電極層(35;45)，形成與所述漂移層(32;42)的肖特基接觸，其中所述漂移層(32;42)包括具有低于1 X 1016cnf3的峰值凈摻雜濃度的基極層(321; 421)，其特征在于，所述漂移層(32;42)包括勢皇調(diào)制層(322)，所述勢皇調(diào)制層(322)與所述 電極層(35 ;45)直接接觸，以形成所述肖特基接觸的至少一部分，其中所述勢皇調(diào)制層 (322;422)的凈摻雜濃度處于1\1016(:1^3與1\1019〇^3之間的范圍中，所述勢皇調(diào)制層(322;422)沿與所述電極層(35;45)與所述勢皇調(diào)制層(322;422)之間 的界面垂直的方向具有至少lnm但小于0.2 ym的層厚度。2.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述基極層(321 ;421)具有處于8 X 1014cnf3與6 X 1015cnf3之間的范圍中的峰值凈摻雜濃度。3.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述勢皇調(diào)制層(322;422)的所述凈 摻雜濃度處于5 X 1016cnf3與1 X 1019cnf3之間的范圍中。4.如權(quán)利要求3所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述勢皇調(diào)制層(322;422)的所述凈 摻雜濃度處于1 X 1017cnf3與5 X 1018cnf3之間的范圍中。5.如權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述電極層(45)穿透所述勢皇調(diào)制層 (422)以便與所述基極層(421)直接接觸，以及其中所述電極層(45)與所述基極層(421)之間的所述接觸是第一勢皇肖特基接觸，并 且所述電極層(45)與所述勢皇調(diào)制層(422)之間的所述接觸是第二勢皇肖特基接觸，所述 第一勢皇肖特基接觸的所述肖特基勢皇高度比所述第二勢皇肖特基接觸的所述肖特基勢 皇高度要高。6.如權(quán)利要求5所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述漂移層(32)具有第一主側(cè)(33)以 及與所述第一主側(cè)(33)平行的第二主側(cè)，其中所述第一勢皇肖特基接觸包括多個(gè)第一勢皇 肖特基接觸段，其中所述第二肖特基接觸包括多個(gè)第二勢皇肖特基接觸段，并且其中所述 第一勢皇肖特基接觸段沿與所述第一主側(cè)(33)平行的至少一個(gè)橫向方向與所述第二勢皇 肖特基接觸段進(jìn)行交替。7.如權(quán)利要求6所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述第一勢皇肖特基接觸段形成網(wǎng)格 或蜂窩結(jié)構(gòu)。8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體整流器，所述功率半導(dǎo)體整流器包括 多個(gè)發(fā)射極區(qū)(57a，57b，57c; 67a，67b，67c; 77a，77b，77c )，其中:每個(gè)發(fā)射極區(qū)(57&，5713,57(:;67&，6713,67(3;77&，7713,77(3)具有與所述第一導(dǎo)電類型不 同的第二導(dǎo)電類型，所述電極層(35;45)形成與所述發(fā)射極區(qū)(57&，5713,57(3;67&，6713,67(3;77&，7713,77(3) 的每一個(gè)的歐姆接觸，以及每個(gè)發(fā)射極區(qū)(57a，57b，57c;67a，67b，67c;77a，77b，77c)形成與所述基極層(421)的 pn結(jié)。9.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體整流器，其中，所述漂移層(32;42)由 碳化硅或硅來制成。10.—種用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，所述方法包括下列步驟:通過形成基極層(321;421)和勢皇調(diào)制層(322;422)的疊層來形成漂移層(32;42)的步 驟，其中所述基極層(321 ;421)具有第一導(dǎo)電類型并且具有低于IX 1016Cnf3的峰值凈摻雜 濃度，以及其中所述勢皇調(diào)制層(322;422)具有所述第一導(dǎo)電類型，具有處于lX1016cnf3與 1 X 1019cnf3之間的范圍中的凈摻雜濃度，并且具有至少lnm但小于0.2mi的層厚度；以及在所述勢皇調(diào)制層(322;422)上形成電極層(35;45)，以形成與所述勢皇調(diào)制層(322; 422)的肖特基接觸的步驟。11.如權(quán)利要求10所述的用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，所述方法包括在形成所 述電極層的步驟之前將至少一個(gè)溝槽(451a，451b，451c)或孔形成到所述漂移層(42)中的 步驟，所述溝槽(451a，451b，451c)或孔穿透所述勢皇調(diào)制層(422)并且延伸到所述基極層 (421)中。12.如權(quán)利要求11所述的用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，所述方法包括在形成所 述電極層(45)的步驟之前至少在所述至少一個(gè)溝槽(451a，451b，451c)或孔的底部形成發(fā) 射極區(qū)(57a，57b，57c; 67a，67b，67c; 77a，77b，77c)的步驟，其中所述發(fā)射極區(qū)(57a，57b， 57c;67a，67b，67C;77a，77b，77c)具有與所述第一導(dǎo)電類型不同的第二導(dǎo)電類型，并且形成 與所述漂移層(42)的pn結(jié)，以及其中所述電極層(45)形成與所述發(fā)射極區(qū)(57a，57b，57c; 67a，67b，67c; 77a，77b，77c)的歐姆接觸。13.如權(quán)利要求12所述的用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，其中，所述發(fā)射極區(qū) (57a，57b，57c; 67a，67b，67c; 77a，77b，77c)通過將所述第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層沉積到所 述至少一個(gè)溝槽(451a，451b，451c)或孔中來形成。14.如權(quán)利要求12所述的用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，其中，所述發(fā)射極區(qū) (57a，57b，57c; 67a，67b，67c; 77a，77b，77c)通過至少在所述至少一個(gè)溝槽(451a，451b， 451c)或孔的底部將所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑注入所述漂移層(42)中來形成。15.如權(quán)利要求11所述的用于制造功率半導(dǎo)體整流器的方法，其中，所述電極層(45)在 所述至少一個(gè)溝槽(451a，451b，451c)或孔中形成，以形成與所述基極層(421)的肖特基接 觸。
【文檔編號(hào)】H01L21/329GK105977289SQ201610135132
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】R.米納米沙瓦, A.米海拉, V.森德拉穆斯
【申請(qǐng)人】Abb 技術(shù)有限公司