沟渠式肖特基二极管制造技术

一种沟渠式肖特基二极管，包含：一基板、一n型的磊晶层、数个p型的半导体层、数个氧化层、一连接该基板的第一电极，以及一连接该磊晶层的第二电极。该磊晶层位于该基板上，并包括数个沟槽。所述半导体层分别位于所述沟槽，每一半导体层的材料功函数大于或等于4.8电子伏特。所述氧化层分别位于所述沟槽并且分别位于每一半导体层与该磊晶层之间。通过所述沟槽填入具有高功函数的p型半导体层，使本发明专利技术具有较佳的顺向偏压特性。因此，本发明专利技术在能承受高逆向偏压的同时，还具有良好的顺偏特性，同时还保有肖特基元件切换快速的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二极管，特别是涉及一种结合有肖特基（Schottky)接面的沟渠 式肖特基二极管。
技术介绍
参阅图1，为一种现有沟渠式肖特基二极管，包含；一基板11、一位于该基板11上 的磊晶层12、数个半导体层13、数个氧化层14、一第一电极15, W及一第二电极16。该基板 11为n型的娃基板。该磊晶层12为n型半导体，并具有数个彼此间隔且自其顶面向下凹陷 的沟槽121。所述半导体层13分别填入所述沟槽121，其材料为n型多晶娃。所述氧化层14 分别位于所述沟槽121，并且分别位于每一半导体层13与该磊晶层12之间。该第一电极15 位于该基板11的底面。该第二电极16位于该磊晶层12的顶面。其中，该磊晶层12、所述氧 化层14与所述半导体层13 H者之间形成类似于MOS (Metal-Oxide-Semiconductor)结构。 而该第二电极16与该磊晶层12的接面之间则形成金属-半导体接触的肖特基（Schottky) 接面，进而形成肖特基位障（Schottky Barrier)。具有上述沟渠设计及肖特基接面的结构， 一般又可称为 TMBS (Trench MOS Barrier Schottky)。 结合有肖特基特性的元件，通常具有可高速切换、开关快速的优点。然而，实务上 发现，上述结构的沟渠式肖特基二极管，当制作为可承受较高的逆向偏压的元件时（也就 是具有高崩溃电压度reakdown Voltage))，其顺向偏压特性会变差，换句话说，要产生相同 电流时所需的顺向偏压必须加大。故该沟渠式肖特基二极管有待改良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可承受高逆向偏压，且顺向偏压特性佳的沟渠式肖特 基二极管。 本专利技术沟渠式肖特基二极管，包含：一个基板、一个位于该基板上的n型的磊晶 层、一个连接该基板的第一电极，W及一个第二电极，该磊晶层包括一个朝向该基板的第一 面、一个相反于该第一面的第二面，W及数个自该第二面朝向该第一面凹设的沟槽。该沟渠 式肖特基二极管还包含数个P型的半导体层W及数个氧化层，所述半导体层分别位于所述 沟槽，每一个半导体层的材料功函数大于或等于4. 8电子伏特，所述氧化层分别位于所述 沟槽并且分别位于每一个半导体层与该磊晶层之间；该第二电极位于该磊晶层的第二面上 且覆盖所述半导体层。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，所述半导体层为P型多晶娃，该磊晶层为n 型多晶娃，该基板为n型的娃基板，且该基板的载子浓度大于该磊晶层的载子浓度。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，所述半导体层的材料功函数为4. 8~5. 27 电子伏特。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，所述氧化层的厚度为1500~3000埃。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，该磊晶层的阻抗值为0. 8~5. 0欧姆。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，所述沟槽的深度为I. 5~3. 0微米，宽度为 0.3~1.0微米。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于60伏特。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于100伏特。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于100伏特，所述半导体层的材料功函数为4. 9~5. 27电子伏特。 本专利技术所述的沟渠式肖特基二极管，每一个半导体层的载子浓度为10 "cm3~ 10 21細3。 本专利技术的有益效果在于；通过所述沟槽填入具有高功函数的P型半导体层，从而 使本专利技术具有较佳的顺向偏压特性，而且本专利技术可承受高逆向偏压。因此，本专利技术在能承受 高逆向偏压的同时，还具有良好的顺偏特性，确实达到本专利技术的目的。【附图说明】 图1是一种现有沟渠式肖特基二极管的侧视剖视示意图； 图2是本专利技术沟渠式肖特基二极管的一实施例的侧视剖视示意图；[001引图3是本专利技术与一比较例1的逆向电流-逆向偏压特性曲线； 图4是本专利技术与该比较例1的顺向电流-顺向偏压特性曲线； 图5是本专利技术与一比较例2的逆向电流-逆向偏压特性曲线；及 图6是本专利技术与该比较例2的顺向电流-顺向偏压特性曲线。【具体实施方式】 下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。 参阅图2,本专利技术沟渠式肖特基二极管的一实施例包含；一基板21、一磊晶层22、 数个半导体层23、数个氧化层24、一第一电极25, W及一第二电极26。 该基板21为n型的娃基板，且该基板21的载子浓度大于该磊晶层22的载子浓度。 该磊晶层22位于该基板21上，并包括一朝向该基板21的第一面221、一相反于该 第一面221的第二面222, W及数个自该第二面222朝向该第一面221凹设的沟槽223。该 磊晶层22为n型的半导体材料，具体而言为n型多晶娃。 所述半导体层23分别位于所述沟槽223,并且未接触该磊晶层22。所述半导体层 23为P型多晶娃，每一半导体层23的材料功函数较佳地大于或等于4. 8电子伏特（eV)。通 过调整所述半导体层23的载子浓度，可W改变其功函数，每一半导体层23的载子浓度较佳 地为1〇19畑13~1〇21畑13。 所述氧化层24分别位于所述沟槽223,并且分别位于每一半导体层23与该磊晶层 22之间，进而将所述半导体层23与该磊晶层22隔开。本实施例的氧化层24为二氧化娃。 该第一电极25大致呈薄层状地覆盖该基板21的一远离该磊晶层22的表面上，在 本实施例中相当于位于基板21的下表面。该第一电极25可W使用具有导电性的金属材料。 该第二电极26位于该磊晶层22的第二面222上，且覆盖所述半导体层23与所述 氧化层24。该第二电极26使用可导电的金属材料，并且依据本专利技术制作成不同工作电压的 元件时，可W选择使用不同材料，例如可W使用钢（Mo)、媒饥合金（NiV)、笛（Pt)等金属。 本专利技术使用时，该磊晶层22、所述氧化层24与所述半导体层23 H者之间形成类似 于MOS (Metal-Oxide-Semiconductor)结构。其中该磊晶层22为n型多晶娃，相当于MOS中 的半导体，所述氧化层24相当于MOS中的氧化物，所述半导体层23虽非金属材料，但扮演 着类似于MOS中的金属的角色。此外，该第二电极26与该磊晶层22之间则形成金属-半 导体接面，进而形成具有肖特基位障（Schottky Barrier)的肖特基接触。其中，本专利技术Wp 型的半导体层23填入所述沟槽223,相较于现有使用n型多晶娃材料（功函数约为4. 17eV 左右），本专利技术的所述半导体层23的功函数为4. 8eV W上，属于高功函数材料。由于材料功 函数会影响MOS特性，故本专利技术使用高功函数的P型半导体层23,可W改变元件的能带分 布、电位分布、电容、电压等特性，进而造成电流特性改变，如此使本专利技术可制作为能应用于 高逆向偏压元件（也就是高崩溃电压的元件），同时于顺向偏压下的电流特性又可大幅改 善，也就是说，只要较低的顺向偏压就能使元件产生足够的电流。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沟渠式肖特基二极管，包含：一个基板、一个位于该基板上的n型的磊晶层、一个连接该基板的第一电极，以及一个第二电极，该磊晶层包括一个朝向该基板的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及数个自该第二面朝向该第一面凹设的沟槽，其特征在于：该沟渠式肖特基二极管还包含数个p型的半导体层以及数个氧化层，所述半导体层分别位于所述沟槽，每一个半导体层的材料功函数大于或等于4.8电子伏特，所述氧化层分别位于所述沟槽并且分别位于每一个半导体层与该磊晶层之间；该第二电极位于该磊晶层的第二面上且覆盖所述半导体层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶昇平，
申请(专利权)人：强茂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71