[發明專利]一種低正向壓降肖特基二極管及其制造方法

無效

• 申請號: 201010505991.0
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102446980A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 王艷春;高云飛;李旺勤;黃震宇
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/417;H01L21/329
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種低正向壓降肖特基二極管及其制造方法。

背景技術

肖特基勢壘二極管SBD(Schottky?Barrier?Diode，簡稱肖特基二極管)是近年來問世的低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短，可以達到納秒級，正向導通壓降僅0.4V左右，而整流電流卻可以達到上千安培，這些優點是快恢復二極管所無法比擬的。

目前肖特基二極管主要應用于高速整流領域，傳統的肖特基二極管包括：陰極金屬1、第一導電類型陰極區2、第一導電類型襯底3、第一導電類型外延層4、勢壘金屬或金屬硅化物10、陽極金屬5；勢壘金屬或金屬硅化物10與第一導電類型外延層4構成肖特基接觸，但由于是平面的肖特基接觸，在單位面積下，接觸面積有限，因此具有較高的正向壓降，導致其在大電流整流電路中所產生的功耗較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的肖特基二極管器件本身在正常使用中產生的損耗較大。

為了解決現有技術存在的問題，本發明公開了一種低正向壓降肖特基二極管，從下到上依次包括：陰極金屬、第一導電類型陰極區、第一導電類型襯底、第一導電類型外延層、勢壘金屬或金屬硅化物、陽極金屬；第一導電類型外延層包括自其上表面向下延伸的凹槽，勢壘金屬或金屬硅化物與凹槽的內壁相連形成肖特基接觸。

為了解決現有技術存在的問題，本發明還公開本一種低正向壓降肖特基二極管制作方法，包括以下幾個步驟：

(1)提供第一導電類型的襯底；

(2)于第一導電類型襯底上淀積形成第一導電類型外延層；

(3)在第一導電類型外延層上刻蝕凹槽，在所述凹槽的內壁蒸渡或濺射形成勢壘金屬或金屬硅化物；

(4)在勢壘金屬或金屬硅化物上蒸渡或濺射形成陽極金屬；

(5)于第一導電類型襯底下表面淀積形成第一導電類型陰極區；

(6)于第一導電類型陰極區下表面蒸渡或濺射形成陰極金屬。

因為本發明采用槽形結構來實現肖特基接觸結構，比目前的通過表面結構實現的肖特基接觸結構接觸面積大大增加了，從而使得肖特基接觸部分的電阻大大減小，實現降低正向導通電壓的目的。另外本發明還公開了一種肖特基二極管的制作方法。

附圖說明

圖1是現有肖特基二極管剖面圖；

圖2是本發明低正向壓降肖特基二極管結構陽極金屬與凹槽分離的剖面圖；

圖3是本發明低正向壓降肖特基二極管結構陽極金屬與凹槽結合的剖面圖；

圖4-11是本發明低正向壓降肖特基二極管的制作流程圖。

1陰極金屬；2第一導電類型陰極區；3第一導電類型襯底；4第一導電類型外延層；5陽極金屬；6凹槽；7隔離層；8肖特基接觸；9第二導電類型重摻雜區；10勢壘金屬或金屬硅化物。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例一：

圖2是本發明低正向壓降肖特基二極管結構陽極金屬與凹槽分離的剖面圖；圖3是本發明低正向壓降肖特基二極管結構陽極金屬與凹槽結合的剖面圖；如圖2、圖3所示的低正向壓降肖特基二極管，從下到上依次包括：陰極金屬1、第一導電類型陰極區2、第一導電類型襯底3、第一導電類型外延層4、勢壘金屬或金屬硅化物10、陽極金屬5；第一導電類型外延層包括自其上表面向下延伸的凹槽6，勢壘金屬或金屬硅化物10與凹槽6的內壁相連形成肖特基接觸8。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一導電類型外延層上表面除凹槽區域以外的部分覆蓋有隔離層7，隔離層一方面用于防止外部雜質進入影響肖特基二極管性能，另外一方面當上述的肖特基接觸有多個的時候，所述隔離層用于將肖特基接觸隔離開來，防止肖特基接觸之間相互影響，所述隔離層材料可以為硅氧化物，如二氧化硅。

作為上述技術方案的進一步改進，所述凹槽可以為矩形槽、梯形槽、錐形槽或者異形槽，如圖2所示，本發明實施例的凹槽為梯形槽，其具有除開口以外的五個內壁，6a、6b、6c(由于是剖面圖，凹槽的前后兩個面未示出)，其槽狀結構可利用氧化層對硅蝕刻的屏蔽及特定硅蝕刻液對硅的蝕刻特性實現，這種蝕刻液對硅的蝕刻具有自動停止蝕刻的特性，同時對不同的晶圓刻蝕不同的形狀的凹槽。所述勢壘金屬或金屬硅化物的形狀跟凹槽內壁的形狀相適應。