[發(fā)明專利]高壓肖特基二極管及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110339641.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103094359A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧力暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/872
• 分類號(hào): H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

1.一種高壓肖特基二極管，其特征在于，包括：

基底，所述基底包括一P型襯底以及位于所述P型襯底表面內(nèi)的兩個(gè)N型埋層，其中，第一N型埋層位于該肖特基二極管的陰極引出區(qū)的下方，第二N型埋層位于該肖特基二極管陰極區(qū)的下方；

位于所述P型襯底表面上的外延層；

位于所述外延層表面內(nèi)的兩個(gè)N型阱區(qū)，其中第一N型阱區(qū)表面內(nèi)具有一陰極引出區(qū)，該第一N型阱區(qū)為該肖特基二極管的橫向漂移區(qū)，可承受高壓，第二N型阱區(qū)位于所述第二N型埋層表面上，該第二N型阱區(qū)為該肖特基二極管的陰極區(qū)；

位于所述第二N型埋層表面上，且包圍所述陰極區(qū)的第一P型阱區(qū)，以保護(hù)該肖特基二極管的邊緣，減少漏電，提高耐壓；

位于所述橫向漂移區(qū)表面上的場(chǎng)氧隔離區(qū)，以隔離該肖特基二極管的陽(yáng)極和陰極；

位于所述陰極區(qū)表面上的金屬層，作為該肖特基二極管的陽(yáng)極，位于所述陰極引出區(qū)表面上的金屬層，以引出該肖特基二極管的陰極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肖特基二極管，其特征在于，還包括：

位于靠近漂移區(qū)一側(cè)的部分第一P型阱區(qū)和漂移區(qū)表面上的柵區(qū)，所述柵區(qū)未覆蓋所述陰極區(qū)表面；

位于所述場(chǎng)氧隔離區(qū)和所述柵區(qū)表面上的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層未覆蓋該肖特基二極管的陽(yáng)極和陰極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肖特基二極管，其特征在于，在高壓集成電路中，該肖特基二極管的陽(yáng)極與該高壓集成電路低壓部分的電源端相連，且其陰極與該高壓集成電路高盆部分的電源端相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的肖特基二極管，其特征在于，在高壓集成電路中，與該肖特基二極管相連，且用于引出高壓集成電路襯底電位的電路結(jié)構(gòu)包括：

位于所述P型襯底表面內(nèi)的P型埋層；

位于所述外延層表面內(nèi)，且位于P型埋層表面上的第二P型阱區(qū)，所述第二P型阱區(qū)與所述第一P型阱區(qū)在同一注入過(guò)程中形成；

包圍所述第二P型阱區(qū)的第三N型阱區(qū)，所述第三N型阱區(qū)緊鄰所述第一P型阱區(qū)，所述第三N型阱區(qū)與該肖特基二極管的兩個(gè)N型阱區(qū)在同一注入過(guò)程中形成；

位于所述第二P型阱區(qū)表面內(nèi)的襯底電位引出區(qū)，位于該襯底電位引出區(qū)表面上的金屬層，以引出襯底電位；

位于所述第三N型阱區(qū)表面上的場(chǎng)氧隔離區(qū)，該場(chǎng)氧隔離區(qū)未覆蓋所述襯底電位引出區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的肖特基二極管，其特征在于，所述襯底電位引出區(qū)為P型重?fù)诫s區(qū)，所述陰極引出區(qū)為N型重?fù)诫s區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的肖特基二極管，其特征在于，所述第一N型埋層和第二N型埋層為N型輕摻雜區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肖特基二極管，其特征在于，所述橫向漂移區(qū)、陰極區(qū)和所述第三N型阱區(qū)為N型輕摻雜區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的肖特基二極管，其特征在于，所述作為該肖特基二極管陽(yáng)極的金屬層材料為金、銀、鋁、鉑或鉬。

9.一種高壓肖特基二極管制作方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括一P型襯底以及位于所述P型襯底表面內(nèi)的兩個(gè)N型埋層；

在所述P型襯底表面上形成外延層；

在所述外延層表面上形成注入阻擋層，在所述注入阻擋層表面上形成刻蝕阻擋層，在所述刻蝕阻擋層上形成兩個(gè)N型阱區(qū)圖形；

以具有所述N型阱區(qū)圖形的刻蝕阻擋層為掩膜，在所述外延層表面內(nèi)形成兩個(gè)N型阱區(qū)，所述兩個(gè)N型阱區(qū)在同一注入過(guò)程中形成，其中，第一N型阱區(qū)為該肖特基二極管的橫向漂移區(qū)，可承受高壓，第二N型阱區(qū)位于第二N型埋層表面上，該第二N型阱區(qū)為該肖特基二極管的陰極區(qū)；

在具有所述刻蝕阻擋層和兩個(gè)N型阱區(qū)的外延層表面上形成場(chǎng)氧化層；

去除未被所述場(chǎng)氧化層覆蓋的刻蝕阻擋層材料，以所述場(chǎng)氧化層為掩膜，在所述第二N型埋層表面上形成包圍所述陰極區(qū)的第一P型阱區(qū)，以保護(hù)該肖特基二極管的邊緣，減少漏電，提高耐壓；

在所述第一N型阱區(qū)表面內(nèi)形成一陰極引出區(qū)，該陰極引出區(qū)位于第一N型埋層的上方；

在所述陰極區(qū)表面上形成金屬層，作為該肖特基二極管的陽(yáng)極，在所述陰極引出區(qū)表面上形成金屬層，以引出該肖特基二極管的陰極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該肖特基二極管應(yīng)用于高壓集成電路中，連接襯底電位時(shí)，與其相連的電路結(jié)構(gòu)制作過(guò)程為：

形成所述兩個(gè)N型埋層后，形成所述外延層之前，在所述P型襯底表面內(nèi)形成一P型埋層；

在形成所述兩個(gè)N型阱區(qū)的同一光刻過(guò)程中，同時(shí)形成第三N型阱區(qū)；

在形成所述第一P型阱區(qū)的同一注入過(guò)程中，同時(shí)在所述P型埋層表面上形成第二P型阱區(qū)，所述第三N型阱區(qū)包圍所述第二P型阱區(qū)；

在所述第二P型阱區(qū)表面內(nèi)形成襯底電位引出區(qū)；

在形成所述肖特基二極管陰極金屬層同一過(guò)程中，同時(shí)在所述襯底電位引出區(qū)表面上形成金屬層，以引出襯底電位。