[發明專利]高壓肖特基二極管及其制作方法

有效

• 申請號: 201110339641.6
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN103094359A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 顧力暉
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種高壓肖特基二極管及其制作方法。

背景技術

在高壓集成電路(簡稱HVIC)中，經常會用到自舉二極管，以一半橋驅動電路為例，參見圖1，為一半橋驅動電路，其工作過程為：當浮動電源端VS為低電平時，VCC通過自舉二極管11對自舉電容2充電，同時給高壓側的電源VB供電，當VS端加高壓時，通過自舉電容2的作用，VS端的電壓超過VCC端的電壓，自舉二極管1進入反向截止狀態，此時，通過自舉電容2對高壓側的電路供電。該過程中，自舉二極管需要承受高壓，并要求該自舉二極管具有漏電小和快恢復的特性，普通肖特基二極管具有開關快速的特性，即能夠實現快速恢復，但是卻不能承受高壓，從而不適合作為自舉二極管使用。

現有技術中的高壓集成電路中，為實現上述自舉二極管的功能，一般采用外置的分立器件，或將二極管芯片和高壓集成電路芯片封裝在一起，但其本質相同，即采用外置一耐高壓快恢復的二極管的方式來實現電壓自舉，以給高壓側電路供電，如圖1所示，從而增加了外圍電路設計的復雜性，并增加了電路的調試難度，提高了電路系統的生產成本。

發明內容

本發明實施例提供了一種高壓肖特基二極管及其制作方法，該肖特基二極管能夠承受高壓，可用作自舉二極管，其制作過程與CMOS工藝兼容，從而可將該肖特基二極管集成在高壓集成電路中。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種高壓肖特基二極管，包括：

基底，所述基底包括一P型襯底以及位于所述P型襯底表面內的兩個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的下方，第二N型埋層位于該肖特基二極管陰極區的下方；

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

位于所述第二N型埋層表面上，且包圍所述陰極區的第一P型阱區，以保護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表面上的場氧隔離區，以隔離該肖特基二極管的陽極和陰極；

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

優選的，還包括：

位于靠近漂移區一側的部分第一P型阱區和漂移區表面上的柵區，所述柵區未覆蓋所述陰極區表面；

位于所述場氧隔離區和所述柵區表面上的介質層，所述介質層未覆蓋該肖特基二極管的陽極和陰極。

優選的，在高壓集成電路中，該肖特基二極管的陽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。

優選的，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構包括：

位于所述P型襯底表面內的P型埋層；

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

包圍所述第二P型阱區的第三N型阱區，所述第三N型阱區緊鄰所述第一P型阱區，所述第三N型阱區與該肖特基二極管的兩個N型阱區在同一注入過程中形成；

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

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

優選的，所述襯底電位引出區為P型重摻雜區，所述陰極引出區為N型重摻雜區。

優選的，所述第一N型埋層和第二N型埋層為N型輕摻雜區。

優選的，所述橫向漂移區、陰極區和所述第三N型阱區為N型輕摻雜區。

優選的，所述作為該肖特基二極管陽極的金屬層材料為金、銀、鋁、鉑或鉬。

本發明實施例還公開了一種高壓肖特基二極管制作方法，包括：

提供基底，所述基底包括一P型襯底以及位于所述P型襯底表面內的兩個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N型阱區圖形；