一种带凹槽结构的肖特基二极管制造技术

本发明专利技术提供一种带凹槽结构的肖特基二极管，包括：半导体衬底；半导体层，设置于半导体衬底上，半导体层的上表面依次开设有多个凹槽、第一限位槽和多个第二限位槽；肖特基势垒层，设置于半导体层上；第一接触层，设置于肖特基势垒层上，分别与肖特基势垒层和第一电极电连接；第二接触层，设置于半导体层上除肖特基势垒层之外的区域，与半导体层电连接。本发明专利技术的带沟槽结构的肖特基二极管，各凹槽形成肖特基二极管的有源区，在研究如何制造出反向漏电流较小的二极管时，只要改变各凹槽之间的距离进行测试即可，无需重新设计并制造出不同的二极管，一定程度上提升了研究的便利性且减少了成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带凹槽结构的肖特基二极管


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种带凹槽结构的肖特基二极管。

技术介绍

[0002]目前，二极管的反向漏电流越小，其单向导电性越好，但是，在研究如何制造出反向漏电流较小的二极管时，需不断制造再进行测试，十分复杂且成本巨大。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的之一在于提供了一种带凹槽结构的肖特基二极管，各凹槽形成肖特基二极管的有源区，在研究如何制造出反向漏电流较小的二极管时，只要改变各凹槽之间的距离进行测试即可，无需重新设计并制造出不同的二极管，一定程度上提升了研究的便利性且减少了成本。
[0004]本专利技术实施例提供的一种带凹槽结构的肖特基二极管，包括：
[0005]半导体衬底；
[0006]半导体层，设置于半导体衬底上，半导体层的上表面依次开设有多个凹槽、第一限位槽和多个第二限位槽；凹槽的内外壁覆盖有第一绝缘层，第一限位槽的内外壁覆盖有第二绝缘层，第二限位槽的内外壁覆盖有第三绝缘层；凹槽和第一限位槽内分别设置有第一电极，第二限位槽内设置有第二电极；
[0007]肖特基势垒层，设置于半导体层上，肖特基势垒层覆盖凹槽、各凹槽之间形成多个第一凸脊的表面、第一限位槽和与第一限位槽相邻的凹槽之间形成第二凸脊的表面和第一限位槽开口区域中除背离凹槽的方向的外壁之外的区域；
[0008]第一接触层，设置于肖特基势垒层上，分别与肖特基势垒层和第一电极电连接，第一接触层的上侧部分向背离凹槽的方向延伸；
[0009]第二接触层，设置于半导体层上除肖特基势垒层之外的区域，与半导体层电连接。
[0010]优选的，半导体衬底的第一杂质浓度大于半导体层的第二杂质浓度。
[0011]优选的，各凹槽形成肖特基二极管的有源区。
[0012]优选的，各凹槽具有相同的第一宽度，第一限位槽的第二宽度大于等于第一宽度；
[0013]第二宽度小于等于二极管雪崩击穿电压下空间电荷区宽度的一半。
[0014]优选的，第一接触层的上侧部分向背离凹槽的方向延伸的延伸部分覆盖于第二接触层上，延伸部分的长度大于等于二极管雪崩击穿电压时半导体层中空间电荷区的宽度。
[0015]优选的，凹槽、第一限位槽和第二限位槽的深度相同。
[0016]优选的，第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的厚度相同。
[0017]优选的，半导体衬底和半导体层的导电类型不同。
[0018]优选的，各第一凸脊的宽度值的确定步骤如下：
[0019]获取肖特基二极管的除宽度值之外的多个参数；
[0020]基于预设的影响值对照库，确定参数对应的影响值；
[0021]从多个参数中剔除掉影响值小于等于预设的影响值阈值的影响值，完成剔除后，获得多个目标参数；
[0022]获取预设的测试宽度值集合，对测试宽度值集合进行预处理，完成预处理后，获得目标测试宽度值集合；
[0023]获取各第一凸脊的排列顺序，基于排列顺序将目标测试宽度值集合中的多个目标测试宽度值进行随机组合，获得多个测试宽度值组合；
[0024]获取预设的模拟测试模型，将多个目标参数输入模拟测试模型进行模拟测试模型的初始化配置；
[0025]待模拟测试模型初始化配置完成后，选取一个测试宽度值组合输入模拟测试模型进行模拟测试；
[0026]待模拟测试模型测试完成后，获取模拟测试模型输出的多个测试结果值以及与测试结果值一一对应的测试权重；
[0027]基于测试结果值和对应测试权重，计算选取的测试宽度值组合的适宜度，计算公式如下：
[0028][0029]其中，cl为适宜度，d
i
为第i个测试结果值，O
i
为第i个测试结果值对应的测试权重，n为测试结果值的总数目，l
i
为中间变量，O0为预设的权重阈值，μ1和μ2为预设的权重值，
[0030]待全部测试宽度值组合均被选取输入模拟测试模型完成模拟测试后，选取适宜度的最大值作为第一目标值；
[0031]获取预设的误差记录数据库，误差记录数据库包括：多个误差记录以及与误差记录一一对应的误差程度值，基于误差程度值对第一目标值进行下调，下调公式如下：
[0032][0033]其中，σ
′
为下调后的第一目标值，σ为下调前的第一目标值，r
t
为第t个误差程度值，r0为预设的误差程度值阈值，z为误差程度值的总数目，J为预设的下调幅度值；
[0034]下调完成后，将下调后的第一目标值作为第二目标值；
[0035]基于第一目标值和第二目标值制成适宜度筛选区间；
[0036]基于适宜度筛选区间对各测试宽度值组合进行筛选，筛选出适宜度落在适宜度筛选区间内的对应测试宽度值组合，每次筛选时，将筛选出的测试宽度值组合作为一个测试任务项；
[0037]筛选完成后，获得多个测试任务项；
[0038]下发测试多个测试任务项至预设的多个测试组，测试组包括：人工测试组和仪器测试组，由测试组基于被下发的测试任务项进行真实测试；
[0039]获取各测试组进行真实测试后获得的与测试任务项一一对应的多个真实测试结果；
[0040]获取测试组进行真实测试时产生的测试过程记录，对测试过程记录进行特征提取，获得多个第一特征；
[0041]获取预设的不规范特征数据库，将第一特征与不规范特征数据库中的第二特征进行匹配；
[0042]若存在匹配符合，将对应测试过程记录对应的测试组记作不合格；
[0043]从多个真实测试结果中剔除掉被记作不合格的测试组进行真实测试后获得的真实测试结果，剔除完成后，获得多个目标真实测试结果；
[0044]获取预设的提取模型，将多个目标真实测试结果输入提取模型进行最佳目标真实测试结果的提取；
[0045]将最佳目标真实测试结果对应的测试任务项内的各目标测试宽度值对应作为各第一凸脊的宽度值，完成确定。
[0046]优选的，对测试宽度值集合进行预处理的步骤如下：
[0047]获取预设的预测模型，将多个目标参数输入预测模型进行适宜宽度值范围的预测；
[0048]预测完成后，获取预测模型附加输出的与适宜宽度值范围的上限值对应的第一扩大系数以及与适宜宽度值范围的下限值对应的第二扩大系数；
[0049]基于第一扩大系数对上限值进行上调，上调公式如下：
[0050]α
′
＝k1α
[0051]其中，α
′
为上调后的上限值，α为上调前的上限值，k1为第一扩大系数；
[0052]基于第二扩大系数对下限值进行下调，下调公式如下：
[0053]β
′
＝k2β
[0054]其中，β
′
为下调后的下限值，β为下调前的下限值，k2为第二扩大系数；
[0055]基于下调后的上限值和下调后的下限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，包括：半导体衬底；半导体层，设置于所述半导体衬底上，所述半导体层的上表面依次开设有多个凹槽、第一限位槽和多个第二限位槽；所述凹槽的内外壁覆盖有第一绝缘层，所述第一限位槽的内外壁覆盖有第二绝缘层，所述第二限位槽的内外壁覆盖有第三绝缘层；所述凹槽和所述第一限位槽内分别设置有第一电极，所述第二限位槽内设置有第二电极；肖特基势垒层，设置于所述半导体层上，所述肖特基势垒层覆盖所述凹槽、各所述凹槽之间形成多个第一凸脊的表面、所述第一限位槽和与所述第一限位槽相邻的所述凹槽之间形成第二凸脊的表面和所述第一限位槽开口区域中除背离所述凹槽的方向的外壁之外的区域；第一接触层，设置于所述肖特基势垒层上，分别与所述肖特基势垒层和所述第一电极电连接，所述第一接触层的上侧部分向背离所述凹槽的方向延伸；第二接触层，设置于所述半导体层上除所述肖特基势垒层之外的区域，与所述半导体层电连接。2.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，所述半导体衬底的第一杂质浓度大于所述半导体层的第二杂质浓度。3.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，各所述凹槽形成所述肖特基二极管的有源区。4.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，各所述凹槽具有相同的第一宽度，所述第一限位槽的第二宽度大于等于所述第一宽度；所述第二宽度小于等于二极管雪崩击穿电压下空间电荷区宽度的一半。5.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，所述第一接触层的上侧部分向背离所述凹槽的方向延伸的延伸部分覆盖于所述第二接触层上，延伸部分的长度大于等于二极管雪崩击穿电压时半导体层中空间电荷区的宽度。6.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，所述凹槽、第一限位槽和第二限位槽的深度相同。7.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，所述第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的厚度相同。8.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，所述半导体衬底和所述半导体层的导电类型不同。9.如权利要求1所述的一种带凹槽结构的肖特基二极管，其特征在于，各所述第一凸脊的宽度值的确定步骤如下：获取所述肖特基二极管的除所述宽度值之外的多个参数；基于预设的影响值对照库，确定所述参数对应的影响值；从所述多个参数中剔除掉所述影响值小于等于预设的影响值阈值的所述影响值，完成剔除后，获得多个目标参数；获取预设的测试宽度值集合，对所述测试宽度值集合进行预处理，完成预处理后，获得目标测试宽度值集合；获取各所述第一凸脊的排列顺序，基于所述排列顺序将所述目标测试宽度值集合中的
多个目标测试宽度值进行随机组合，获得多个测试宽度值组合；获取预设的模拟测试模型，将所述多个目标参数输入所述模拟测试模型进行所述模拟测试模型的初始化配置；待所述模拟测试模型初始化配置完成后，选取一个所述测试宽度值组合输入所述模拟测试模型进行模拟测试；待所述模拟测试模型测试完成后，获取所述模拟测试模型输出的多个测试结果值以及与所述测试结果值一一对应的测试权重；基于所述测试结果值和对应所述测试权重，计算选取的所述测试宽度值组合的适宜度，计算公式如下：其中，cl为所述适宜度，d
i
为第i个所述测试结果值，O

【专利技术属性】
技术研发人员：洪学天，林和，牛崇实，黄宏嘉，
申请(专利权)人：弘大芯源深圳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：