低正向导通电压降、高反向阻断电压的结势垒萧特基器件制造技术

本发明专利技术揭示了一种制作于第一导电类型基片之上的萧特基器件。该器件包括用于降低正向势垒高度而设计的第一导电类型的第一扩散区。该器件进一步包括和第一扩散区相毗邻的用于减小器件反向漏电流而设计的第二导电类型的第二扩散区。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到结势垒萧特基器件的结构和制作工艺。本专利技术特别涉及一种新型的低正向导通电压降，高反向阻断电压结势垒萧特基器件的结构和制作工艺。
技术介绍
尽管结势垒萧特基器件拥有低的正向电压降和快的反向恢复时间的优点，但是由于技术上的原因而限制了它的应用。首先，它的反向漏电流随着结势垒高度的降低而增加。虽然结势垒高度的降低减小了前向导通损耗，但是它同时带来了增加反向漏电流的副作用。和普通型pn结二极管相比较，萧特基器件因为反向特性不好而极大限制了它的实际应用。限制结势垒萧特基器件应用的另外一个因素是当作为大功率输入器件的整流器使用时由于需要提供大电流而不得不需要一个大的硅片面积。为了改善萧特基器件的反向特性，Buchanan Jr.等人在题为“Field Shieldsfor Schottky Barrier Devices”的法定专利技术注册专利(SIR)H40中提出了一种利用P+型离子扩散的方法形成一个或一个以上的场保护区来减小反向漏电流。如图1A所示，在萧特基的正极的下面形成P+电场保护区。电场保护区按照一定的方式排布，减小了表面电场，从而减小了反向漏电流。然而，按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个结势垒萧特基器件，其特征在于包含：属于第一导电类型的第一半导体层和属于第一导电类型的第二半导体层，其中第二半导体层位于上述第一半导体层之上，其掺杂浓度比上述第一半导体层低；一个属于上述第一导电类型的第一扩散区，其掺杂浓度 比上述第二半导体层高，用作正向势垒高度缩减区；以及一个属于第二导电类型的第二扩散区，该扩散区和上述第一扩散区相互毗邻，生长于上述第二半导体层之上，构成反向阻断增强区。

【技术特征摘要】
US 2003-8-18 60/495,966;US 2004-2-27 60/548,7621.一个结势垒萧特基器件，其特征在于包含属于第一导电类型的第一半导体层和属于第一导电类型的第二半导体层，其中第二半导体层位于上述第一半导体层之上，其掺杂浓度比上述第一半导体层低；一个属于上述第一导电类型的第一扩散区，其掺杂浓度比上述第二半导体层高，用作正向势垒高度缩减区；以及一个属于第二导电类型的第二扩散区，该扩散区和上述第一扩散区相互毗邻，生长于上述第二半导体层之上，构成反向阻断增强区。2.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括多数的相互毗邻的上述第一扩散区和第二扩散区。3.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括多数的相互毗邻的上述第一扩散区和第二扩散区，它们之间具有规定的宽度(或者说是间隔)。4.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括向上述第二半导体层注入上述第一导电类型和第二导电类型的离子，并进行同步扩散形成的多数的上述第一扩散区和第二扩散区。5.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括向上述第二半导体层注入上述第一导电类型和第二导电类型的离子，并进行同步扩散形成的多数的上述第一扩散区和第二扩散区，其中上述离子具有不同的垂直扩散区系数和横向扩散系数。6.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括向上述第二半导体层注入上述第一导电类型N型和第二导电类型P型的离子，并进行同步扩散形成的多数的上述第一扩散区和第二扩散区，其中上述N型离子和P型离子具有不同的垂直扩散区系数和横向扩散系数。7.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括向上述第二半导体层注入上述第一导电类型N型和第二导电类型P型的离子，并进行同步扩散形成的多数的上述第一扩散区和第二扩散区，其中上述N型离子的横向扩散系数比垂直扩散系数大，而上述P型离子的横向扩散系数比垂直扩散系数小。8.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括向上述第二半导体层注入上述第一导电类型和第二导电类型的离子，并进行同步扩散形成的多数的上述第一扩散区和第二扩散区，其中上述第一扩散区和第二扩散区彼此相邻，具有规定的间隔。9.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括一个阴极和一个阳极，用于施加电压。10.如权利要求9所述的结势垒萧特基器件，其特征在于上述其中一个电极进一步包括覆盖在上述基片上表面和上述第一扩散区和第二扩散区相接触的导电层。11.如权利要求10所述的结势垒萧特基器件，其特征在于上述导电层进一步包括覆盖在上述基片上表面和上述第一扩散区和第二扩散区相接触的硅化物层。12.如权利要求10所述的结势垒萧特基器件，其特征在于上述导电层进一步包括覆盖在上述基片上表面和上述第一扩散区和第二扩散区相接触的金属层。13.如权利要求2所述的结势垒萧特基器件，其特征在于第二扩散区中至少有一个扩散区位于终止区，用作承受击穿电压用的保护环。14.如权利要求2所述的结势垒萧特基器件，其特征在于对应于上述上表面，在基片的下表面形成另一个和上述第一半导体层相接触的电极。15.如权利要求1所述的结势垒萧特基器件，其特征在于进一步包括生长于上述第二半导体层之上属于上述第一导电类型的半导体引线区，其中它的掺杂浓度比上述第二半导体层低，上述半导体引线区的位置和上述结势垒萧特基器件的管脚区相毗邻。16.制作于基片上的结势垒整流器件，其特征在于包括向上述基片注入第一导电类型和第二导电类型的离子，并进行扩散形成的多数的具有不同导电类型的第一扩散区和第二扩散区。17.如权利要求16所述的结势垒整流器件，其特征在于上述基片进一步包括位于上述第一扩散区和第二扩散区之下的属于第一导电类型的第一半导体层。18.如权利要求17所述的结势垒整流器件，其特征在于上述基片进一步包括位于上述第一扩散区和第二扩散区之下的属于第一导电类型的第二半导体层，其中上述第二半导体层位于上述第一半导体层之上，并且它的掺杂浓度比上述第一半导体层的掺杂浓度低。19.如权利要求16所述的结势垒整流器件，其特征在于上述第一导电类型和第二导电类型的离子具有不同的横向扩散系数和垂直扩散系数。20.如权利要求16所述的结势垒整流器件，其特征在于上述第一导电类型的离子是N型离子，第二导电类型离子和P型离子，其中上述N型离子和P型离子具有不同的横向扩散系数和垂直扩散系数。21.如权利要求20所述的结势垒整流器件，其特征在于上述N型离子的横向扩散系数比垂直扩散系数大，而上述P型离子的横向扩散系数比垂直扩散系数小。22.如权利要求16所述的结势垒整流器件，其特征在于上述第一扩散区和第二扩散区彼此相邻，具有规定的间隔。23.如权利要求16所述的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢福淵，蒲莱恩，
申请(专利权)人：谢福淵，蒲莱恩，
类型：发明
国别省市：US[美国]