沟槽式肖特基二极管及沟槽式肖特基二极管的制备方法技术

本申请涉及一种沟槽式肖特基二极管及沟槽式肖特基二极管的制备方法，其中，沟槽式肖特基二极管包括外延层、第一氧化层、第一势垒层、第一金属层、第二金属层以及填充结构，第一氧化层，设置于外延层的表面且位于第二区域；第一势垒层，设置于外延层的表面且位于第一区域；第一金属层，设置于第一氧化层远离外延层的一面；第二金属层，设置于第一势垒层远离外延层的一面；填充结构，设置于第一环形凹槽的槽内。该沟槽式肖特基二极管通过在外延层设置第一环形凹槽，并在第一环形槽内设置有填充结构，在不需要使用硼源以及不增加正向导通电压的基础上，提高了反向击穿电压，降低了生产成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
沟槽式肖特基二极管及沟槽式肖特基二极管的制备方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种沟槽式肖特基二极管及沟槽式肖特基二极管的制备方法。

技术介绍

[0002]肖特基二极管是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的热载流子二极管，也称为金属－半导体(接触)二极管或表面势垒二极管。
[0003]目前，由于肖特基势垒边缘电场陡峭，使得耗尽区存在强电场，器件会提前击穿。为解决此问题，晶圆厂生产肖特基二极管时，通常利用P+环进行保护来改善肖特基势垒边缘电场效应进而提高耐压。
[0004]然而P+原材料主要依赖于进口，成本高，国产硼源不耐高温，限制生产。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种沟槽式肖特基二极管及其制备方法，该沟槽式肖特基二极管通过在外延层设置第一环形凹槽，并在第一环形槽内设置有填充结构，在不需要使用硼源的基础上，提高了反向击穿电压，降低了生产成本。
[0006]为此，第一方面，本申请实施例提供了一种沟槽式肖特基二极管，包括外延层，开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽将所述外延层划分为第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的环形内，所述第二区域位于所述第一环形凹槽的环形外；第一氧化层，设置于所述外延层的表面且位于所述第二区域；第一势垒层，设置于所述外延层的表面且位于所述第一区域；第一金属层，设置于所述第一氧化层远离所述外延层的一面；第二金属层，设置于所述第一势垒层远离所述外延层的一面；以及填充结构，设置于所述第一环形凹槽的槽内。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述第一环形凹槽呈长方形，且所述第一环形凹槽的长度为600μm
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640μm，所述第一环形凹槽的宽度为600μm
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640μm。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述第一环形凹槽的深度为1.2μm
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1.8μm，所述第一环形凹槽的宽度为8μm
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15μm。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述填充结构包括：第二氧化层，设置于所述第一环形凹槽的内壁；以及第三金属层，设置于所述第一环形凹槽，所述第三金属层位于所述第二氧化层的表面。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述填充结构包括：第二势垒层，设置于所述第一环形凹槽的内壁；以及第四金属层，设置于所述第一环形凹槽，所述第四金属层位于所述第二势垒层的表面。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述填充结构还包括：第二环形凹槽，设置于所述第一环形凹槽的底壁；第三势垒层，设置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽的内壁，第五金属层，设置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽，所述第五金属层位于所述第三势
垒层的表面。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第二环形凹槽的深度小于所述第一环形凹槽的深度，所述第二环形凹槽的宽度小于所述第一环形凹槽的宽度。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种沟槽式肖特基二极管的制备方法，包括以下步骤：一次氧化，对外延层进行氧化，形成一次薄膜；
[0014]开槽设置，在所述外延层具有一次薄膜的一面开设第一环形凹槽，所述第一环形凹槽将所述外延层分成第一区域与第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的内部，所述第二区域位于所述第二环形凹槽的外部；
[0015]二次氧化，对开槽后的所述外延层进行二次氧化形成二次薄膜，所述第二区域的一次薄膜与二次薄膜层叠形成第一氧化层，所述第一环形凹槽内的二次薄膜为第二氧化层；
[0016]光刻，将所述第一区域内的一次薄膜与二次薄膜去除，露出所述外延层；
[0017]溅射势垒，在光刻后的所述第一区域形成势垒金属层，在加热的条件下，使得在势垒金属层中的金属粒子扩散到外延层中形成第一势垒层；
[0018]刻蚀，将所述第二区域以及所述第一环形凹槽内的势垒金属层去除；
[0019]镀电极，在所述第一氧化层远离所述外延层的一面形成第一金属层；在所述第一势垒层远离所述外延层的一面形成第二金属层；在所述第二氧化层的表面设置有第三金属层。
[0020]第三方面，本申请实施例提供了一种沟槽式肖特基二极管的制备方法，包括以下步骤：氧化，在所述外延层的表面形成薄膜；
[0021]开槽设置，在所述外延层具有薄膜的一面开设第一环形凹槽，第一环形凹槽将所述外延层分成第一区域与第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的内部，所述第二区域位于所述第一环形凹槽的外部，所述第二区域内的薄膜为第一氧化层；
[0022]光刻，将所述第一区域内的薄膜去除；
[0023]溅射势垒，在所述第一区域与所述第一环形凹槽内溅射形成势垒金属层，在加热的条件下，使得在势垒金属层中的金属粒子扩散到所述外延层中，在所述第一区域内形成第一势垒层，在所述第一环形凹槽中形成第二势垒层；
[0024]刻蚀，将所述第二区域的势垒金属层去除；
[0025]镀电极，在所述第一氧化层远离所述外延层的一面形成第一金属层；在所述第一势垒层远离所述外延层的一面形成第二金属层；在所述第二势垒层的表面形成有第四金属层。
[0026]第四方面，本申请实施例提供了一种沟槽式肖特基二极管的制备方法，包括以下步骤：
[0027]氧化，在所述外延层的表面形成薄膜；
[0028]开槽设置，在所述外延层具有薄膜的一面开设第一环形凹槽以及第二环形凹槽，第一环形凹槽将所述外延层分成第一区域与第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的内部，所述第二区域位于所述第一环形凹槽的外部，所述第二区域内的薄膜为第一氧化层；
[0029]光刻，将开槽后的所述第一区域内的薄膜去除；
[0030]溅射势垒，在所述第一区域、所述第一环形凹槽以及第二环形凹槽内溅射形成势垒金属层，在加热的条件下，使得在势垒金属层中的金属粒子扩散到所述外延层中，在所述第一区域内形成第一势垒层，在所述第一环形凹槽与第二环形凹槽中形成第三势垒层；
[0031]刻蚀，将所述第二区域的势垒金属层去除；
[0032]镀电极，在所述第一氧化层远离所述外延层的一面形成第一金属层；在所述第一势垒层远离所述外延层的一面形成第二金属层；在所述第三势垒层的表面形成有第五金属层。
[0033]根据本申请实施例提供的一种沟槽式肖特基二极管及其制备方法，该沟槽式肖特基二极管包括外延层、第一氧化层、第一势垒层、第一金属层、第二金属层以及填充结构，第一氧化层，设置于外延层的表面且位于第二区域；第一势垒层，设置于外延层的表面且位于第一区域；第一金属层，设置于第一氧化层远离外延层的一面；第二金属层，设置于第一势垒层远离外延层的一面；填充结构，设置于第一环形凹槽的槽内。本申请通过在外延层设置第一环形凹槽，并在第一环形槽内设置有填充结构，在不需要使用硼源的基础上，提高了反向击穿电压，且不影响正向导通电压的参数，降低了生产成本。
附图说明
[0034]为了更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽式肖特基二极管，其特征在于，包括：外延层，开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽将所述外延层划分为第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的环形内，所述第二区域位于所述第一环形凹槽的环形外；第一氧化层，设置于所述外延层的表面且位于所述第二区域；第一势垒层，设置于所述外延层的表面且位于所述第一区域；第一金属层，设置于所述第一氧化层远离所述外延层的一面；第二金属层，设置于所述第一势垒层远离所述外延层的一面；以及填充结构，设置于所述第一环形凹槽的槽内。2.根据权利要求1所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述第一环形凹槽呈长方形，且所述第一环形凹槽的长度为600μm
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640μm，所述第一环形凹槽的宽度为600μm
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640μm。3.根据权利要求2任意所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述第一环形凹槽的深度为1.2μm
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1.8μm，所述第一环形凹槽的宽度为8μm
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15μm。4.根据权利要求1
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3任一项所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述填充结构包括：第二氧化层，设置于所述第一环形凹槽的内壁；以及第三金属层，设置于所述第一环形凹槽，所述第三金属层位于所述第二氧化层的表面。5.根据权利要求1
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3任一项所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述填充结构包括：第二势垒层，设置于所述第一环形凹槽的内壁；以及第四金属层，设置于所述第一环形凹槽，所述第四金属层位于所述第二势垒层的表面。6.根据权利要求1
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3任一项所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述填充结构还包括：第二环形凹槽，设置于所述第一环形凹槽的底壁；第三势垒层，设置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽的内壁，第五金属层，设置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽，所述第五金属层位于所述第三势垒层的表面。7.根据权利要求6所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述第二环形凹槽的深度小于所述第一环形凹槽的深度，所述第二环形凹槽的宽度小于所述第一环形凹槽的宽度。8.一种沟槽式肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一次氧化，对外延层进行氧化，形成一次薄膜；开槽设置，在所述外延层具有一次薄膜的一面开设第一环形凹槽，所述第一环形凹槽将所述外延层分成第一区域与第二区域，所述第一区域位于所述第一环形凹槽的内部，所述第二区域位于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国峰，李京兵，石晓宇，
申请(专利权)人：北海惠科半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：