[發明專利]一種具有電荷補償肖特基半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201210144430.1
• 申請日: 2012-04-29
• 公開（公告）號: CN103378173B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 朱江
• 申請（專利權）人: 朱江
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到一種具有電荷補償肖特基半導體裝置，本發明還涉及一種具有電荷補償肖特基半導體裝置的制造方法。本發明的半導體裝置是制造功率整流器件的基本結構。

背景技術

功率半導體器件被大量使用在電源管理和電源應用上，特別涉及到肖特基結的半導體器件已成為器件發展的重要趨勢，肖特基器件具有正向開啟電壓低開啟關斷速度快等優點，同時肖特基器件也具有反向漏電流大，不能被應用于高壓環境等缺點。

發明內容

本發明針對上述問題提出，提供一種具有電荷補償肖特基半導體裝置及其制造方法。

一種具有電荷補償肖特基半導體裝置，其特征在于：包括：襯底層，為半導體材料構成；電荷補償結構，位于襯底層之上，為第一導電半導體材料和第二導電半導體材料交替排列構成；第一導電半導體材料層，位于電荷補償結構之上，為第一導電半導體材料構成；肖特基勢壘結，位于第一導電半導體材料層表面。

一種具有電荷補償肖特基半導體裝置的制造方法，其特征在于：包括如下步驟：在襯底層表面形成第一導電半導體材料層，然后表面形成一種絕緣介質；進行光刻腐蝕工藝，半導體材料表面去除部分絕緣介質，然后刻蝕去除部分裸露半導體材料形成溝槽；在溝槽內形成多晶第二導電半導體材料，然后進行平整化工藝；進行第一導電半導體材料外延，然后表面形成一種絕緣介質，進行光刻腐蝕工藝，在半導體材料表面去除部分絕緣介質；

在半導體材料表面淀積勢壘金屬，進行燒結形成肖特基勢壘結。

當半導體裝置接一定的反向偏壓時，第一導電半導體材料與第二導電半導體材料可以形成電荷補償，形成超結結構，提高器件的反向擊穿電壓。

因為超結結構的存在，從而可以提高漂移區的雜質摻雜濃度，也可以降低器件的正向導通電阻，改善器件的正向導通特性。

附圖說明

圖1為本發明的一種具有電荷補償肖特基半導體裝置剖面示意圖；

圖2為本發明的第二種具有電荷補償肖特基半導體裝置剖面示意圖。

其中，

1、襯底層；

2、二氧化硅

3、第一導電半導體材料；

4、多晶第二導電半導體材料；

5、肖特基勢壘結；

6、單晶第二導電半導體材料；

8、電荷補償結構；

10、上表面金屬層；

11、下表面金屬層。

具體實施方式

實施例1

圖1為本發明的一種具有電荷補償肖特基半導體裝置剖面圖，下面結合圖1詳細說明本發明的半導體裝置。

一種具有電荷補償肖特基半導體裝置，包括：襯底層1，為N導電類型半導體硅材料，磷原子的摻雜濃度為1E19/CM³，在襯底層1下表面，通過下表面金屬層11引出電極；第一導電半導體材料3，位于襯底層1之上，為N傳導類型的半導體硅材料，磷原子的摻雜濃度為1E16/CM³；多晶第二導電半導體材料4，位于第一導電半導體材料3中，為P傳導類型的多晶半導體硅材料，硼原子的摻雜濃度為1E16/CM³；肖特基勢壘結5，位于第一導電半導體材料3的表面，為半導體硅材料與勢壘金屬形成的硅化物；器件上表面附有上表面金屬層10，為器件引出另一電極。

其制作工藝包括如下步驟：

第一步，在襯底層1表面形成第一導電半導體材料層，然后表面熱氧化，形成二氧化硅2；

第二步，進行光刻腐蝕工藝，半導體材料表面去除部分二氧化硅2，然后刻蝕去除部分裸露半導體硅材料形成溝槽；

第三步，在溝槽內淀積形成多晶第二導電半導體材料4，然后進行平整化工藝；

第四步，在半導體材料表面淀積形成新的第一導電半導體材料層3；

第五步，在第一導電半導體材料層3表面淀積勢壘金屬，進行燒結形成肖特基勢壘結5，然后在表面淀積形成上表面金屬層10；

第六步，進行背面金屬化工藝，在背面形成下表面金屬層11，如圖1所示。

實施例2

圖2為本發明的一種具有電荷補償肖特基半導體裝置剖面圖，下面結合圖2詳細說明本發明的半導體裝置。