一种复合型TMBS器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种复合型TMBS器件结构，它包括作为基片的第一导电类型浓掺衬底；在第一导电类型的浓掺衬底上设置有第一导电类型的轻掺杂外延层；在第一导电类型的轻掺杂外延层上刻蚀形成一定间距的硅沟槽阵列，在硅沟槽的下半部分硅内侧壁上形成一定厚度的SiO2层，硅沟槽的上半部分外侧壁形成一薄层的第二导电类型的浓掺杂区；在整个硅沟槽填充满第二导电类型的浓掺杂Poly，Poly顶部表面与外延层表面齐平；在外延层和硅沟槽填充的Poly表面设置有形成肖特基结的肖特基势垒层；在肖特基势垒层上设置有作为电极金属的金属层。本发明专利技术使得TMBS器件在高反向工作电压领域相比平面肖特基二极管，仍然能够保持足够的优势或者竞争力。

A composite TMBS device and its manufacturing method

The invention relates to a composite type TMBS device structure, which comprises a first conductive type densely doped substrate as a substrate, a light doped epitaxial layer of the first conductive type on the densely doped substrate, and a silicon groove array with a certain distance etched on the light doped epitaxial layer of the first conductive type, and a silicon groove array arranged in the silicon groove. A thick SiO2 layer is formed on the inner wall of the lower half of the silicon, and a thick doped region of the second conductive type is formed on the outer wall of the upper half of the silicon groove. A Schottky barrier layer forming a Schottky junction is provided, and a metal layer as an electrode metal is arranged on the Schottky barrier layer. The invention enables TMBS devices to maintain sufficient advantages or competitiveness over planar Schottky diodes in the field of high reverse operating voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种复合型TMBS器件及其制造方法
本专利技术涉及一种复合型TMBS器件结构及其制造方法，属于集成电路或分立器件制造

技术介绍
TMBS是英文TrenchMOSBarrierSchottkyDiode简称，是一种新型的低功耗肖特基二极管整流器件。近年来，由于人们环保意识的加强，相比普通的平面肖特基二极管更有低正向压降和反向漏电的TMBS器件蓬勃发展，由于其功耗更低，使得应用的电子产品能效比相比应用普通的平面肖特基二极管得到了进一步提升(相应的，TMBS器件的工艺要求、制造成本要比平面肖特基二极管高)。TMBS器件之所以可以获得更低的正向导通压降和更小的反向漏电，其是利用沟槽MOS的耗尽层扩展实现了对肖特基结的电场屏蔽，降低了肖特基结的反向漏电；另一方面，沟槽MOS结构对肖特基结电场的屏蔽作用，也减弱了肖基结的电场强度进而提高了其击穿电压；同时，沟槽MOS结构中的氧化层存在对反向电压的分压，也可以提高沟槽MOS的击穿电压。因此，与普遍平面肖特基二极管相比，在击穿电压不变的情况下，TMBS可以较大幅度的降低外延层厚度及电阻率，这样TMBS器件的正向压降随之降低。对于传统TMBS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型TMBS器件结构的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、取包含有第一导电类型的浓掺衬底和第一电导类型的轻掺杂外延层的硅基片，在其外延层上生长一层SiO2的Hardmask层，并刻蚀形成用于硅沟槽刻蚀的窗口；步骤二、采用Hardmask层作为掩蔽层，在裸露的Hardmask层窗口处刻蚀出硅沟槽阵列；步骤三、去除全部Hardmask层，然后生长一层SiO2层；步骤四、在SiO2层上生长把沟槽内部填满的第二导电类型的浓掺杂Poly；步骤五、保留沟槽底部向上的Poly，其余全部去除；步骤六、去除沟槽内Poly的水平表面上方的SiO2层；步骤七、在轻掺杂外延层表面生长把沟槽内部...

【技术特征摘要】
1.一种复合型TMBS器件结构的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、取包含有第一导电类型的浓掺衬底和第一电导类型的轻掺杂外延层的硅基片，在其外延层上生长一层SiO2的Hardmask层，并刻蚀形成用于硅沟槽刻蚀的窗口；步骤二、采用Hardmask层作为掩蔽层，在裸露的Hardmask层窗口处刻蚀出硅沟槽阵列；步骤三、去除全部Hardmask层，然后生长一层SiO2层；步骤四、在SiO2层上生长把沟槽内部填满的第二导电类型的浓掺杂Poly；步骤五、保留沟槽底部向上的Poly，其余全部去除；步骤六、去除沟槽内Poly的水平表面上方的SiO2层；步骤七、在轻掺杂外延层表面生长把沟槽内部填满的第二导电类型的浓掺杂Poly；步骤八、去除轻掺杂外延层水平表面以上部分的Poly，保留沟槽内部的Poly；步骤九、在轻掺杂外延层和沟槽内生长SiO2层；步骤十、利用沟槽内第二导电类型的浓掺杂Poly为掺杂源，在与Poly直接接触的第一导电类型外延层的硅沟槽侧壁上扩散出第二导电类型掺杂区；步骤十一、刻蚀SiO2层，刻蚀出用于后续与外延层形成肖特基结的窗口；步骤十二、在表面淀积一层肖特基势垒层，该层与外延层形成肖特基接触，与浓掺杂Poly形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓伦，徐永斌，赵秋森，韩笑，
申请(专利权)人：江阴新顺微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32