一种集成式低泄漏肖特基二极管具有接近ＭＯＳ栅极的一侧的肖特基势垒结，其中漂移区的一端在所述栅极的相对侧上。在本发明专利技术的一个实施例中，在肖特基金属及栅极氧化物下面是Ｐ－层上Ｎ－层的ＲＥＳＵＲＦ结构，其还形成在所述二极管的阴极处终止的所述漂移区。所述Ｎ－层及Ｐ－层在所述栅极下方具有朝上的凹面形状。栅极电极及所述肖特基金属连接到所述二极管的阳极。Ｐ－层位于所述ＲＥＳＵＲＦ结构与ＮＩＳＯ区之间，其具有到所述阳极的电连接。所述肖特基金属下方的Ｐ＋层通过Ｐ阱与所述Ｐ－层接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及存在于硅集成电路中的肖特基二极管。
技术介绍
举例来说，与PN结二极管、双极晶体管中的基极-发射极结或DMOS晶体管中 的自由轮转二极管相比，肖特基二极管具有例如改善的切换速度及较低的正向电压降的 所要特性。肖特基二极管可用于分流原本将穿过PN结且有可能损坏这些晶体管的高暂变 电流。然而，硅肖特基二极管可具有与限制二极管的击穿电压的反向偏压泄漏及界面 偶极相关的其它不合意的特性。
技术实现思路
在本专利技术的一种形式中，本专利技术包括具有阳极及阴极的二极管，其中肖特基势 垒结的金属部分耦合到所述阳极或所述阴极，绝缘栅极使其一侧邻近所述金属部分且具 有电耦合到所述金属部分的电极，且漂移区的第一端邻近所述栅极的相对侧，其中如果 所述金属部分连接到所述阳极，那么所述漂移区的第二端耦合到所述阴极，且如果所述 金属部分连接到所述阴极，那么所述漂移区的第二端耦合到所述阳极。在另一种形式中，本专利技术包含一种形成具有阳极及阴极的二极管的方法。所述 方法包括以下步骤形成肖特基势垒结的耦合到阳极或阴极的金属部分；形成使其一侧 邻近所述金属部分且具有电耦合到所述金属部分的电极的绝缘栅极；及形成漂移区的邻 近所述栅极的相对侧的第一端，其中如果所述金属部分连接到所述阳极，那么所述漂移 区的第二端耦合到所述阴极，且如果所述金属部分连接到所述阴极，那么所述漂移区的 第二端耦合到所述阳极。附图说明结合附图参考本专利技术的各种实施例的下列描述，本专利技术的特征和优点及获得其 的方式将变得显而易见且被更好地理解，附图中图1是根据本专利技术的集成式低泄漏肖特基(ILLS) 二极管的实施例的图解侧视 图；图2是图1中所示的ILLS 二极管的一部分，其中添加的符号指示主要电流以及 两个寄生双极晶体管；图3是图1中所示的ILLS 二极管的一部分，其中由虚线所示的耗尽区用以帮助 论述ILLS 二极管上的反向偏压特性；图4A、4B、4C、4D及4E描绘图1中所示的ILLS 二极管的形成中的选定阶 段；图5是图1中所示类型的ILLS 二极管的所测量的阳极电流密度对阳极_到_阴5极正向电压降的曲线图；图6A及6B分别显示随图1中所示类型的ILLS 二极管的阳极电流密度而变的寄 生PNP晶体管92的所导出0及衬底电流密度；图7A显示随图1中所示类型的ILLS 二极管的阴极_到_阳极电压而变的所测 量阴极-到-阳极反向偏压电流；且图7B显示随图1中所示类型的阳极-到-衬底电压而变的所导出衬底电流。应了解，出于清晰的目的且在视为适当时，已在图中重复参考编号以指示对应 的特征。此外，在一些情况下，已使图中各种对象的相对大小发生变形以更清楚地显示 本专利技术。本文所列举的实例图解说明本专利技术的数个实施例但不应视为以任何方式限制本 专利技术的范围。具体实施例方式现在，将在后文中参考显示本专利技术的优先实施例的附图更全面地描述本专利技术。 然而，本专利技术可体现为不同形式而不应视为仅限于本文所列举的实施例。相反，提供这 些实施例旨在使本专利技术透彻、完整并向所属领域的技术人员全面传达本专利技术的范围。在 图式中，为清楚起见，放大了层及区的厚度。还应了解，当将层称作是“位于”另一层 或衬底“上”时，其可直接位于另一层或衬底上，或还可存在中间层。另外，术语“第 一导电率类型”及“第二导电率类型”指的是相反的导电率类型，例如N-型或P-型， 然而，虽然在为下面所描述的ILLS 二极管的补体的实施例中所述阳极及阴极触点将是反 转的，但是本文所描述及图解说明的每一实施例也包含其互补实施例。通篇中相同编号 指相同元件。转到图式，图1是根据本专利技术的集成式低泄漏肖特基(ILLS) 二极管10的实施 例的图解侧视图，所述二极管形成于上面形成有P-外延层14的P+衬底12上。在其一 个实施例中，ILLS 二极管10包含N型隔离(NISO)层16，其在端中的每一者处具有从 NISO层16延伸到外延层14的上表面的N+接收器18。在图1中，N+接收器18具有N 区20，在本专利技术的一个实施例中，所述N区20并不存在，如下文在图4B的论述中更详 细地描述。P-型扩散部22位于NISO层14上面且与其接触。如图1中所示，ILLS 二极管10具有位于是彼此的镜像的两个硅化物阳极区34之 间的N+中心阴极24。图1中存在两个单元区26。更具体来说，每一单元区26包含从 N+中心阴极24延伸到栅极32的漂移N-延伸区50 (区30)且还包含在硅化物层34下面 的于P+阳极区48处终止的到所述栅极的另一侧的延伸部。硅化物层34与漂移延伸区50 及P+阳极区48两者接触，且在场氧化物段36处终止。在场氧化物36的相对侧上是接 触N+接收器18的硅化物触点38。另一场氧化物段40位于硅化物触点38的另一侧上。 栅极32具有分裂层级栅极氧化物42，且栅极电极44因此也是分裂层级的。在本专利技术的 另一实施例中，栅极32可替代地具有单层级栅极氧化物及单层级栅极电极(图式中未显 示)°部分地位于场氧化物36下方的是P阱46，其朝下延伸到P扩散部22且在一个 侧上与N区20 (如果其存在)接触。P+阳极区48部分地延伸到P阱46的上表面中且与 硅化物层34接触。N-延伸部50在外延层14的上表面中与硅化物层34接触。在单元区26中的每一者中，N-延伸部50延伸到N+中心阴极24。硅化物34与N_延伸部50 形成肖特基势垒结54。P-延伸部52位于N-延伸部50下方并与其接触，且还与P+阳 极区48及P阱46接触。N-延伸部50及P-延伸部52两者大致具有恒定的厚度，除栅极32下方的其中 其形成窄凹面形状的传导沟道的区域56之外。P-延伸部52的底表面与P扩散部22接 触，除在栅极32下方的区域56中之外。ILLS 二极管10的阳极端子60通过金属1区段62及触点64连接到形成于栅极 32的栅极电极44中的硅化物68、连接到硅化物层34且连接到硅化物触点38。阴极端子 70通过另一金属1区段72及触点74连接到形成于N+中心阴极24的上表面中的硅化物 76。触点64及74可以是具有氮化钛外层66的钛。图2是ILLS 二极管10的一部分80，其中添加的符号指示主要电流(沿所述主要 电流即沿线82、84、86及88)及两个寄生双极晶体管(NPN寄生晶体管90及PNP寄生晶 体管92)以促进对二极管10的接通及正向传导特性的解释。在初始接通时，栅极32及 N-延伸区50起穿通MOSFET的作用，且与肖特基势垒结54 —起为ILLS 二极管10提供 正向传导电流路径，如由箭头接触线82所指示。随着阳极-到-阴极电压的上升，P+阳 极区48、P阱46、P扩散部22、P-延伸部52与N-延伸部50之间的PN结开始导通， 如由箭头接触线84所指示。另外，寄生NPN晶体管90变得导电以提供从N+接收器18 及NISO层16到N-延伸部50的电流路径，如由箭头接触线86所指示。寄生NPN晶体 管90的接通使P扩散部22与NISO层16的结处的正向偏压电压下降，此又可降低由寄 生PNP晶体管92产生的衬底泄漏，如由箭头接触线88所指示。漂移区30中的如在图3中由虚线椭圆94所指示的堆叠的N-延伸部50、P-延 伸部52具有增强ILLS 二极管10在被反向偏压时的阻挡电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有阳极及阴极的二极管，其包括： ａ）肖特基势垒结的金属部分，其耦合到所述阳极或所述阴极； ｂ）绝缘栅极，所述绝缘栅极使其一侧邻近所述金属部分且具有电耦合到所述金属部分的电极，所述绝缘栅极具有凹面形状的传导沟道；及 ｃ）漂移区的第一端，其邻近所述栅极的相对侧，其中如果所述金属部分连接到所述阳极，那么所述漂移区的第二端耦合到所述阴极，且如果所述金属部分连接到所述阴极，那么所述漂移区的第二端耦合到所述阳极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡军，
申请(专利权)人：飞兆半导体公司，
类型：发明
国别省市：US
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