【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件领域，特别是涉及一种结势垒肖特基二极管。
技术介绍
1、碳化硅(sic)材料具有禁带宽度大、击穿电场高、导热系数大等特点，sic功率器件相较于硅基功率器件具有更低的比导通电阻、更高的击穿电压、更高的工作频率和更优异的高温特性。结势垒肖特基二极管(jbs)基于肖特基二极管(sbd)和pin结二极管改进而来，由于具有低导通电阻和高击穿电压的优点成为碳化硅功率器件最早商业化的产品。
2、碳化硅jbs功率整流器，作为功率器件的重要分支，需要正向大电流需要处置各种级别的浪涌电流。碳化硅jbs功率整流器由于p注入区域的存在，当jbs正向工作时，由于sbd具有比pn结更低的开启电压，正向电流是从肖特基势垒接触到pn结之间的sbd的路线流过；而在需要大电流(浪涌电流)时，pn结二极管打开，这会在sbd的基础上增加载流能力，并增加最大允许浪涌电流值。当jbs反向工作时，分立间隔的p注入区域的耗尽区之间会相互连接，形成阻挡层以减少反向漏电流。目前，通过优化单元胞尺寸(cell pitch)和p型注入区域的版图布局是提高sic jbs器件抗浪涌电流能力的有效办法，但是上述方式均会影响器件的正向导通压降vf，降低产品电流密度。
3、因此，提供一种新型的jbs元胞版图以使提升器件的抗浪涌电流能力同时平衡正向导通损耗和反向特性。
4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种结势垒肖特基二极管器件，用于解决现有技术中结势垒肖特基二极管器件提升抗浪涌电流能力，会增加正向导通损耗和反向漏电流的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种结势垒肖特基二极管器件的元胞版图，包括；漂移区以及埋于所述漂移区上表层中的多个环形p型注入区，相邻的环形p型注入区界定出肖特基区，所述肖特基区与所述环形p型注入区交替嵌套成回字形阵列，所述回字形阵列的中心区域设置于引出管脚下方；其中，所述回字形阵列所有的单元胞尺寸均相等，且多个环形p型注入区的面积配置以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
3、可选地，所述回字形阵列中心区域的环形p型注入区具有大于外围区域的环形p型注入区的宽度以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
4、可选地，所述环形p型注入区包括条形区段和拐角区段而形成为圆角方环形。
5、可选地，所述回字形阵列包括位于中心区域的第一环形p型注入区以及所述第一环形p型注入区内间隔设置的多个条形p型注入区，所述条形p型注入区之间为条形肖特基区。
6、可选地，所述回字形阵列包括位于外围区域的第二环形p型注入区以及嵌套设置于所述第一环形p型注入区与所述第二环形p型注入区之间的多个过渡环形p型注入区，所述第二环形p型注入区的宽度配置以使围绕所述第二环形p型注入区相对于所述过渡环形p型注入区具有的肖特基区面积的增加量足以补偿所述第一环形p型注入区相对于所述过渡环形p型注入区具有的肖特基区面积的减少量。
7、可选地，所述第一环形p型注入区与所述第二环形p型注入区之间嵌套设置有两个以上的所述过渡环形p型注入区。
8、可选地，所述回字形阵列从中心区域到外围区域依次划分为第一图形区域、过渡区域和第二图形区域以使所述第一图形区域至少与所述第一环形p型注入区的每一条形区段具有交叠，以及使所述第二图形区域至少与所述第二环形p型注入区的每一条形区段具有交叠，所述第一环形p型注入区和所述第二环形p型注入区的宽度和数量配置以使所述第一图形区域与所述第二图形区域的面积占比以整个回字形阵列总面积计低于40％。
9、本专利技术还提供一种结势垒肖特基二极管器件，其特征在于：包括半导体层以及设置于所述半导体层上方的元胞区，根据前述的元胞版图设置所述元胞区。
10、如上所述，本专利技术的结势垒肖特基二极管元胞版图及结势垒肖特基二极管器件，通过于n型漂移区中埋入多个间隔的p注入区，构造p注入区与相邻的p注入区之间肖特基区交替嵌套的回字形阵列，替代现有的元胞布局，同时通过优化元胞区中心区域p注入区的尺寸和间距，提升中心区域的电流分布，有效提升电流浪涌能力，改变元胞区局部的肖特基比例(rsbd)，不会牺牲正向导通压降。此外，利用非平衡布局，通过匹配元胞区的中心区域和外围区域p注入区的尺寸和间距，使导通电阻和反向漏电流之间的关系得到平衡，实现版图面积内正向导通压降、和反向漏电流的相互补偿。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种结势垒肖特基二极管的元胞版图，其特征在于，包括：漂移区以及埋于所述漂移区上表层中的多个环形P型注入区，相邻的环形P型注入区界定出肖特基区，所述肖特基区与所述环形P型注入区交替嵌套成回字形阵列，所述回字形阵列的中心区域设置于引出管脚下方；其中，所述回字形阵列所有的单元胞尺寸均相等，且多个环形P型注入区的面积配置以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
2.根据权利要求1所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列中心区域的环形P型注入区具有大于外围区域的环形P型注入区的宽度以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
3.根据权利要求1所述的元胞版图，其特征在于：所述环形P型注入区包括条形区段和拐角区段而形成为圆角方环形。
4.根据权利要求3所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列包括位于中心区域的第一环形P型注入区以及所述第一环形P型注入区内间隔设置的多个条形P型注入区，所述条形P型注入区之间为条形肖特基区。
5.根据权利要求3或4所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列包括位于外围区域的第二环形P型注
6.根据权利要求5所述的元胞版图，其特征在于：所述第一环形P型注入区与所述第二环形P型注入区之间嵌套设置有两个以上的所述过渡环形P型注入区。
7.根据权利要求5所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列从中心区域到外围区域依次划分为第一图形区域、过渡区域和第二图形区域以使所述第一图形区域至少与所述第一环形P型注入区的每一条形区段具有交叠，以及使所述第二图形区域至少与所述第二环形P型注入区的每一条形区段具有交叠，所述第一环形P型注入区和所述第二环形P型注入区的宽度和数量配置以使所述第一图形区域与所述第二图形区域的面积占比以整个回字形阵列总面积计低于40％。
8.一种结势垒肖特基二极管器件，其特征在于：包括半导体层以及设置于所述半导体层上方的元胞区，根据权利要求1～7任意一项所述的元胞版图设置所述元胞区。
...【技术特征摘要】
1.一种结势垒肖特基二极管的元胞版图，其特征在于，包括：漂移区以及埋于所述漂移区上表层中的多个环形p型注入区，相邻的环形p型注入区界定出肖特基区，所述肖特基区与所述环形p型注入区交替嵌套成回字形阵列，所述回字形阵列的中心区域设置于引出管脚下方；其中，所述回字形阵列所有的单元胞尺寸均相等，且多个环形p型注入区的面积配置以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
2.根据权利要求1所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列中心区域的环形p型注入区具有大于外围区域的环形p型注入区的宽度以使所述回字形阵列具有由外向内依次减小的肖特基比例。
3.根据权利要求1所述的元胞版图，其特征在于：所述环形p型注入区包括条形区段和拐角区段而形成为圆角方环形。
4.根据权利要求3所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列包括位于中心区域的第一环形p型注入区以及所述第一环形p型注入区内间隔设置的多个条形p型注入区，所述条形p型注入区之间为条形肖特基区。
5.根据权利要求3或4所述的元胞版图，其特征在于：所述回字形阵列包括位于外围区域的第二环形p型注入区以及嵌套设置于所述第一环形p型注...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙杰，张新，郑芳，刘洋，梅佳明，
申请(专利权)人：无锡华润华晶微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。