【嘉德點評】揚傑電子設計的新型元胞結構與碳化矽結勢壘肖特基二極體，此器件在拐角處使用了條形元胞，避免了六邊形元胞P摻雜與過渡區P摻雜形成各種角度的尖刺狀圖形，從而提高器件反向耐壓能力，減少器件的損壞率，同時器件中間採用六邊形元胞，提高了器件電流密度。
集微網消息，隨著江蘇微電子產業的大力發展，逐步湧現出一大批優秀的半導體企業。揚傑電子深耕該領域多年，目前正藉助工業網際網路，實現工業化與信息化的高度融合，大力投入8英寸矽晶片生產線建設，提升其在半導體領域的競爭力。
碳化矽作為第三代新型半導體材料，具有禁帶寬度大、臨界擊穿電場高、熱導率高等獨特優勢，可廣泛應用於結勢壘肖特基二極體，是製作高耐壓、大功率、耐高溫器件的理想半導體材料。在碳化矽結勢壘肖特基二極體的版圖結構設計中，元胞結構有條形、方形以及多邊形結構。條形元胞結構通過增加P注入面積，犧牲正向電流密度以提高器件的反向耐壓能力。方形或多邊形元胞通過增加肖特基接觸面積，提高器件的正向電流密度，然而，方形或多邊形的元胞的P摻雜區域與過渡區拐角形成大小不等的角度，當結勢壘肖特基二極體承受方向能量時，小角度P摻雜區域的電場更加集中，由於二極體反向承受能力有限，容易燒毀而導致整個器件損壞，從而影響器件穩定工作，造成浪費和安全隱患。
在這種情況下，揚州揚傑公司於2017年5月17日提出一項名為「元胞版圖、元胞結構及碳化矽結勢壘肖特基二極體的製作方法」的發明專利（申請號：201710347957 .7），申請人為揚州揚傑電子科技股份有限公司。
此專利提出了一種元胞結構及碳化矽結勢壘肖特基二極體的製作方法，在保證較高電流密度的條件下，保證碳化矽結勢壘肖特基二極體承受反向能量時不易損壞，從而提升系統的穩定性與性能。
圖1 六邊形與條形元胞混合碳化矽結勢壘肖特基二極體拐角部分
圖1為專利提出的元胞版圖，用於製作碳化矽結勢壘肖特基二極體的元胞結構。包括元胞區101、圍繞元胞區101的過渡區103、過渡區103外圍的終端區104，以及位於元胞區101之間的肖特基接觸區域102。元胞區布置六邊形元胞區和條形元胞區，條形元胞區設置在過渡區的拐角處，元胞區除條形元胞區以外的區域為六角形元胞區。所述條形元胞區與過渡區的拐角處平行設置，以避免六角形元胞區與過渡區之間形成銳角。六角形元胞區還可以採用圓形元胞區或其他多邊形元胞區（如方形），在過渡區的拐角處仍然採用條形元胞區。圖1所示的元胞版圖中，元胞區和過渡區的最小線條寬度小於1 .5微米。
圖2 碳化矽結勢壘肖特基二極體版圖結構製作方法的流程圖
圖2展示了碳化矽結勢壘肖特基二極體的製作方法，步驟S301在碳化矽襯底上生長碳化矽外延層，然後在外延層上沉積厚度為1.8-2.3微米的二氧化矽掩膜層；進而在步驟S303對二氧化矽掩膜層進行刻蝕圖形化，形成P注入區域圖形，其中二氧化矽掩膜層作為離子注入阻擋層，刻蝕後的二氧化矽掩膜層的側壁傾斜角度大於85°。此後對P注入區域進行高能離子注入，以形成元胞區、過渡區和終端區。最後在步驟S305中進行後續工藝，包含去除二氧化矽掩膜層後進行高溫激活退火、背面濺射歐姆合金並退火形成歐姆接觸、正面濺射肖特基金屬並退火形成肖特基接觸、正面和背面進行金屬加厚等。
以上就是揚傑電子設計的新型元胞結構與碳化矽結勢壘肖特基二極體，此器件在拐角處使用了條形元胞，避免了六邊形元胞P摻雜與過渡區P摻雜形成各種角度的尖刺狀圖形，從而提高器件反向耐壓能力，減少器件的損壞率，同時器件中間採用六邊形元胞，提高了器件電流密度。
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（校對/holly）