【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种二极管结构及二极管结构的制备方法。
技术介绍
1、当前，随着微电子器件向低功耗、高耐压、高可靠性方向的发展，对半导体材料的要求也逐渐提高。微电子器件越来越多的应用在高温、高辐照、高频和大功率等特殊环境。为了满足微电子器件在耐高温和抗辐照等领域的应用，需要研发新的半导体材料，从而最大限度地提高微电子器件性能。传统的硅器件和砷化镓器件限制了装置和系统性能的提高。以碳化硅（sic）和氮化镓（gan）为代表的第三代半导体材料，由于材料本身的宽禁带宽度和高临界击穿电场等优点成为制作耐高温、高功率和抗辐照等电子器件的理想的半导体材料。目前研究的sic基器件有高温和功率sic器件、微波和高频sic器件、sic光电器件、抗辐照器件等sic材料的临界击穿场强是si材料的10倍，sic的禁带宽度和热导率均是si材料的3倍，本征载流子的浓度也只有硅材料的十分之一。这些优异的物理特性使sic材料制成的半导体功率器件在高频、高温、大功率及高辐照等环境下有很高的优势。sic在不同的环境下能形成不同的晶体结构，现在常用的有3c-sic、4h-sic、6h-sic三种晶体结构。4h-sic材料以其较高的禁带宽度和空穴迁移率，较低的本征载流子浓度成为制造半导体器件的主流材料。
2、目前sic二极管器件结构上没有针对sic的材料特性做器件结构优化，导致和si器件相比在部分参数上产品性能优势不明显，工艺流程上sic二极管沿用了si二极管的传统工艺，受sic材料特性影响，工艺流程复杂，需要使用特殊设备（进行al离子注
技术实现思路
1、本申请提供一种二极管结构及二极管结构的制备方法，以解决相关技术中二极管器件的产品性能优势较弱和工艺流程复杂的问题。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种二极管结构，包括衬底以及在所述衬底上叠层设置的第一外延层、第二外延层和第一导电层，其中，所述第一外延层和所述第二外延层具有相同的掺杂类型，所述二极管结构还包括：多个第一注入区，所述多个第一注入区间隔设置在所述第一外延层中且与所述第二外延层接触；多个第二注入区，所述第二注入区位于所述第二外延层中且分别与所示第一注入区和所述第一导电层接触，其中，所述第一注入区与所述第二注入区一一对应；至少一个第三注入区，所述第三注入区位于相邻的所述第二注入区之间的第二外延层中，且所述第三注入区与所述第一导电层接触；其中，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区具有相同的掺杂类型，并与所述第一外延层的掺杂类型不同。
3、可选地，在第一方向上所述第一注入区的长度大于所述第二注入区的长度，且在第二方向上所述第一注入区的长度小于所述第二注入区的长度，其中，所述第一方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向，所述第二方向为垂直于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
4、可选地，在第三方向上所述第三注入区的长度大于所述第二注入区的长度，所述第三方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
5、可选地，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区的掺杂浓度均为1014cm-3~1016cm-3。
6、可选地，所述第一导电层包括第一导电部、第二导电部和第三导电部，其中，所述第一导电部与所述第二注入区接触，所述第二导电部与所述第三注入区接触，所述第三导电部分别与所述第一导电部和所述第二导电部接触。
7、可选地，所述第一导电部、所述第二导电部和所述第三导电部具有不同的功函数。
8、可选地，所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度。
9、根据本申请的另一个方面，提供了一种二极管结构的制备方法，包括：提供所述衬底；在所述衬底上形成第一外延层和多个第一注入区，所述多个第一注入区间隔设置在所述第一外延层中；在所述第一外延层和所述第一注入区背离所述衬底的一侧形成第二外延层、多个第二注入区和第三注入区，其中，所述第二注入区位于所述第二外延层中且与所示第一注入区接触，所述第二注入区与所述第一注入区一一对应，所述第三注入区位于相邻的所述第二注入区之间的所述第二外延层中；在所述第二外延层背离所述衬底的一侧形成第一导电层，所述第一导电层分别与所述第二注入区、所述第三注入区和位于相邻的所述第二注入区之间的所述第二外延层接触。
10、可选地，形成所述第一注入区、所述第一注入区和所述第三注入区的工艺包括离子注入工艺。
11、可选地，形成所述第一导电层的步骤包括：采用沉积工艺在所述第二注入区背离所述衬底的一侧形成第一导电部；采用沉积工艺在相邻的所述第一导电部之间形成第二导电部；采用沉积工艺在所述第一导电部和所述第二导电部背离衬底的一侧形成第三导电部，其中，所述第一导电部、所述第二导电部和所述第三导电部具有不同的功函数。
12、通过本申请的技术方案，提供一种二极管结构，该二极管结构采用多次外延方案形成第一外延层和第二外延层，在第一外延层中具有第一注入区，即在外延层内部形成了掩埋层，提高了二极管结构的耐高压能力。并且，第二注入区的深度大于第三注入区的深度，第二注入区为深注入区，第三注入区为浅注入区，在第二外延层上形成了深注入区与浅注入区的结合结构，可以大幅降低二极管结构的漏电流。因此，上述二极管结构可以提升产品性能优势。另外，通过第一外延层和第二外延层双层外延结构，简化了工艺流程，降低了生产制造成本。
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1.一种二极管结构，其特征在于，包括衬底以及在所述衬底上叠层设置的第一外延层、第二外延层和第一导电层，其中，所述第一外延层和所述第二外延层具有相同的掺杂类型，所述二极管结构还包括：
2.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，在第一方向上所述第一注入区的长度大于所述第二注入区的长度，且在第二方向上所述第一注入区的长度小于所述第二注入区的长度，其中，所述第一方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向，所述第二方向为垂直于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
3.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，在第三方向上所述第三注入区的长度大于所述第二注入区的长度，所述第三方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
4.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区的掺杂浓度均为1014cm-3~1016cm-3。
5.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，所述第一导电部、所述第二导电部和所述第三导电部具有不同的功函数。
6.根
7.一种根据权利要求1至6任意一项所述二极管结构的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一注入区、所述第一注入区和所述第三注入区的工艺包括离子注入工艺。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一导电层的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二极管结构，其特征在于，包括衬底以及在所述衬底上叠层设置的第一外延层、第二外延层和第一导电层，其中，所述第一外延层和所述第二外延层具有相同的掺杂类型，所述二极管结构还包括：
2.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，在第一方向上所述第一注入区的长度大于所述第二注入区的长度，且在第二方向上所述第一注入区的长度小于所述第二注入区的长度，其中，所述第一方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向，所述第二方向为垂直于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
3.根据权利要求1所述的二极管结构，其特征在于，在第三方向上所述第三注入区的长度大于所述第二注入区的长度，所述第三方向为平行于所述第一外延层与所述第二外延层接触的平面的方向。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李理，
申请(专利权)人：珠海格力电子元器件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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