肖特基二极管及其制作方法技术

本发明专利技术实施例提供一种肖特基二极管及其制作方法，所述肖特基二极管包括：硅外延片，形成有至少一个沟槽、第一缺口、第二缺口和与所述至少一个沟槽一一对应设置且包围所述沟槽的下部的至少一个沟槽缓冲部；氧化层；多晶硅层；介质层；阳极金属层，相对两侧的边沿分别形成有第三缺口和第四缺口，位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的区域以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的区域分别形成有至少一个开孔，所述第三缺口、所述第四缺口和所述开孔贯穿所述阳极金属层、且位于所述氧化层的正上方；阴极金属层；所述肖特基接触孔在所述硅外延片上的投影覆盖所述至少一个沟槽。本发明专利技术实施例可以优化器件耐压。

【技术实现步骤摘要】
肖特基二极管及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种肖特基二极管以及一种肖特基二极管的制作方法。
技术介绍
肖特基二极管通常是高频电子应用的更为理想的选择，由于它们具有高开关速度和低正向(导通状态)压降，其低正向导通能量损耗非常关键。但是直到最近，大多数应用的硅基肖特基二极管都受到了低于100V的工作电压的限制。一直以来，肖特基二极管的反向阻断电压都受到了比200V低得多的电压的限制。这部分是由于当反向阻断能力接近200V时，肖特基二极管的正向压降或正向导通电压将接近PIN二极管的正向压降，使之在应用中的效率更低。因此，需要提出一种能够优化器件耐压的肖特基二极管及其制作方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种肖特基二极管及其制作方法，可以优化器件耐压。本专利技术实施例提供的一种肖特基二极管，包括：硅外延片，所述硅外延片的中部形成有至少一个沟槽，所述硅外延片的位于所述中部相对两侧的边沿分别形成有第一缺口和第二缺口，所述硅外延片内部还形成有至少一个沟槽缓冲部，所述至少一个沟槽缓冲部与所述至少一个沟槽一一对应设置，每一个所述沟槽缓冲部包围与其对应的所述沟槽的下部；氧化层，覆盖所述至少一个沟槽的表面以及所述第一缺口和所述第二缺口的表面；多晶硅层，填充所述至少一个沟槽的除所述氧化层之外的空间；介质层，设置于所述硅外延片和所述氧化层的上表面；阳极金属层，设置于所述介质层上且延伸至肖特基接触孔内以覆盖所述肖特基接触孔的底部，其中，所述肖特基接触孔贯穿所述介质层、且在所述硅外延片上的投影覆盖所述至少一个沟槽，所述阳极金属层的相对两侧的边沿分别形成有第三缺口和第四缺口，所述阳极金属层的位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的区域以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的区域分别形成有至少一个开孔，所述第三缺口、所述第四缺口和所述开孔贯穿所述阳极金属层、且位于所述氧化层的正上方；以及阴极金属层，设置于所述硅外延片的下表面。在本专利技术其中一个实施例中，所述硅外延片包括硅衬底和设置于所述硅衬底上的硅外延层。在本专利技术其中一个实施例中，所述至少一个沟槽、所述第一缺口、所述第二缺口和所述至少一个沟槽缓冲部形成于所述硅外延层。在本专利技术其中一个实施例中，所述至少一个沟槽的底部最低点、所述第一缺口的底部最低点和所述第二缺口的底部最低点距离所述硅外延层的上表面的距离为1～2.5微米。在本专利技术其中一个实施例中，所述沟槽的数目为多个，且任意相邻的两个所述沟槽之间的间距相等。在本专利技术其中一个实施例中，任意相邻的两个所述沟槽之间的间距为1～2.75微米。在本专利技术其中一个实施例中，位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的所述开孔的数目以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的所述开孔的数目为多个。在本专利技术其中一个实施例中，所述氧化层的材质为二氧化硅，所述介质层的材质为等离子体增强正硅酸乙酯。在本专利技术其中一个实施例中，所述阳极金属层的材质为钛，所述阴极金属层的材质为钛、镍或银。另一方面，本专利技术实施例提供的一种肖特基二极管的制作方法，包括步骤：清洗硅外延片；在所述硅外延片上生长得到第一氧化层；蚀刻所述第一氧化层和所述硅外延片以形成至少一个沟槽、第一缺口和第二缺口，其中，所述至少一个沟槽、所述第一缺口和所述第二缺口贯穿所述第一氧化层、并伸入所述硅外延片内部，所述至少一个沟槽形成于所述硅外延片的中部，所述第一缺口和所述第二缺口分别形成于所述硅外延片的位于所述中部相对两侧的边沿；在所述至少一个沟槽的表面、所述第一缺口的表面和所述第二缺口的表面生长得到第二氧化层；在所述硅外延片内部形成至少一个沟槽缓冲部，其中，所述沟槽缓冲部与所述沟槽一一对应设置，每一个所述沟槽缓冲部包围与其对应的所述沟槽的下部；在所述第一氧化层和所述第二氧化层上形成多晶硅层，其中，所述多晶硅层填充所述至少一个沟槽的除所述第二氧化层之外的空间；蚀刻所述多晶硅层和所述第一氧化层，以去除所述多晶硅层和所述第一氧化层的凸出于所述硅外延片上表面的部分；在所述硅外延片和所述氧化层上形成介质层、并使所述介质层延伸至所述第一缺口和所述第二缺口内以覆盖所述第一缺口和所述第二缺口的底部；蚀刻所述介质层以形成肖特基接触孔，其中，所述肖特基接触孔贯穿所述介质层、且在所述硅外延片上的投影覆盖所述至少一个沟槽；在所述介质层上形成阳极金属层、并使所述阳极金属层延伸至所述肖特基接触孔内以覆盖所述肖特基接触孔的底部；蚀刻所述阳极金属层以形成第三缺口、第四缺口和多个开孔，其中，所述第三缺口和所述第四缺口分别形成于所述阳极金属层的相对两侧的边沿，所述多个开孔中的部分所述开孔位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间、且剩余所述开孔位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间，所述第三缺口、所述第四缺口和所述开孔贯穿所述阳极金属层、且位于所述氧化层的正上方；以及在所述硅外延片的下表面形成阴极金属层，从而制得所述肖特基二极管。在本专利技术实施例中，本专利技术实施例提供的肖特基二极管及其制作方法通过优化器件结构，可以优化肖特基二极管的耐压。附图说明图1为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的有源区域的局部剖面结构示意图。图2A为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤1所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2B为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤2所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2C为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤3所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2D为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤4所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2E为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤5所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2F为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤6所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2G为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤7所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2H为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤8所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2I为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤9所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2J为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤10所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。图2K为本专利技术一个实施例中肖特基二极管的制作方法的步骤11所得到的器件有源区域的局部剖面结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供的一种肖特基二极管100的有源区域的局部结构剖面示意图，肖特基二极管100可包括：硅外延片110、氧化层120、多晶硅层130、介质层140、阳极金属层150、阴极金属层160和至少一个沟槽缓冲部170。其中，硅外延片110的中部例如形成至少一个沟槽115(例如如图1中所示的4个沟槽115)，硅外延片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括：硅外延片，所述硅外延片的中部形成有至少一个沟槽，所述硅外延片的位于所述中部相对两侧的边沿分别形成有第一缺口和第二缺口，所述硅外延片内部还形成有至少一个沟槽缓冲部，所述至少一个沟槽缓冲部与所述至少一个沟槽一一对应设置，每一个所述沟槽缓冲部包围与其对应的所述沟槽的下部；氧化层，覆盖所述至少一个沟槽的表面以及所述第一缺口和所述第二缺口的表面；多晶硅层，填充所述至少一个沟槽的除所述氧化层之外的空间；介质层，设置于所述硅外延片和所述氧化层的上表面；阳极金属层，设置于所述介质层上且延伸至肖特基接触孔内以覆盖所述肖特基接触孔的底部，其中，所述肖特基接触孔贯穿所述介质层、且在所述硅外延片上的投影覆盖所述至少一个沟槽，所述阳极金属层的相对两侧的边沿分别形成有第三缺口和第四缺口，所述阳极金属层的位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的区域以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的区域分别形成有至少一个开孔，所述第三缺口、所述第四缺口和所述开孔贯穿所述阳极金属层、且位于所述氧化层的正上方；以及阴极金属层，设置于所述硅外延片的下表面。

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括：硅外延片，所述硅外延片的中部形成有至少一个沟槽，所述硅外延片的位于所述中部相对两侧的边沿分别形成有第一缺口和第二缺口，所述硅外延片内部还形成有至少一个沟槽缓冲部，所述至少一个沟槽缓冲部与所述至少一个沟槽一一对应设置，每一个所述沟槽缓冲部包围与其对应的所述沟槽的下部；氧化层，覆盖所述至少一个沟槽的表面以及所述第一缺口和所述第二缺口的表面；多晶硅层，填充所述至少一个沟槽的除所述氧化层之外的空间；介质层，设置于所述硅外延片和所述氧化层的上表面；阳极金属层，设置于所述介质层上且延伸至肖特基接触孔内以覆盖所述肖特基接触孔的底部，其中，所述肖特基接触孔贯穿所述介质层、且在所述硅外延片上的投影覆盖所述至少一个沟槽，所述阳极金属层的相对两侧的边沿分别形成有第三缺口和第四缺口，所述阳极金属层的位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的区域以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的区域分别形成有至少一个开孔，所述第三缺口、所述第四缺口和所述开孔贯穿所述阳极金属层、且位于所述氧化层的正上方；以及阴极金属层，设置于所述硅外延片的下表面。2.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述硅外延片包括硅衬底和设置于所述硅衬底上的硅外延层。3.如权利要求2所述的肖特基二极管，其特征在于，所述至少一个沟槽、所述第一缺口、所述第二缺口和所述至少一个沟槽缓冲部形成于所述硅外延层。4.如权利要求3所述的肖特基二极管，其特征在于，所述至少一个沟槽的底部最低点、所述第一缺口的底部最低点和所述第二缺口的底部最低点距离所述硅外延层的上表面的距离为1～2.5微米。5.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述沟槽的数目为多个，且任意相邻的两个所述沟槽之间的间距相等。6.如权利要求5所述的肖特基二极管，其特征在于，任意相邻的两个所述沟槽之间的间距为1～2.75微米。7.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，位于所述第三缺口与所述肖特基接触孔之间的所述开孔的数目以及位于所述第四缺口与所述肖特基接触孔之间的所述开孔的数目为多个。8.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美华，林信南，刘岩军，
申请(专利权)人：深圳市晶相技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44