[發(fā)明專利]底部陽極肖特基二極管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310029746.0
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN103137712A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 弗蘭茨娃·赫爾伯特
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/40
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;張妍

本案是分案申請；

原案發(fā)明名稱：底部陽極肖特基二極管的結構和制造方法；

原案申請?zhí)枺?00810125145.9；

原案申請日：2008年6月12日。

技術領域

本發(fā)明總體涉及肖特基二極管器件。更具體地，本發(fā)明涉及多用途的具有底部陽極的肖特基二極管的器件結構。

背景技術

常規(guī)的具有陰極設置在襯底底部的垂直結構的肖特基二極管受到許多應用難題的限制。由于高偏壓施加到襯底上，所以陰極設置在襯底底部的垂直肖特基二極管與某些裝配結構不兼容。而且，對于高壓器件，當垂直肖特基二極管配備設置在襯底底部的陰極時，這樣的器件結構要求芯片安裝在其上的散熱器電絕緣，但這樣將導致熱發(fā)散受限制并且增加系統(tǒng)設計的復雜性。不同類型的垂直肖特基二極管已經(jīng)被揭示。圖1A顯示形成在襯底頂部的結型勢壘肖特基二極管的橫截面示意圖，圖1B顯示作為襯底頂部溝道MOS（金屬氧化物半導體）勢壘肖特基二極管實施的另一種肖特基二極管。上述任何一種肖特基二極管中，當反向偏置電壓到達一定高壓時，肖特基勢壘區(qū)域被PN結或者MOS溝道的耗盡區(qū)側向遮蔽從而降低漏電流。圖1C和圖1D顯示專利4,134,123公開的另一種結型勢壘肖特基（JBS）二極管，該二極管的P+區(qū)從頂部陽極區(qū)域夾斷漏極。但是，在一些實際應用中，尤其是在應用到要求具有多功能的小封裝以減少元件數(shù)量和空間的便攜設備時，上述公開的具有垂直結構和底部陰極的肖特基二極管仍然受到上文討論的困難的限制。具體地，對于圖1E所示的功率升壓轉換器的應用，肖特基二極管的陽極連接到MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的漏極，該漏極通常位于MOSFET芯片的底部。人們希望將肖特基二極管共同封裝到MOSFET封裝中以降低陽極寄生電感，這樣就必須兩塊單獨的芯片區(qū)分別安裝MOSFET和肖特基二極管，但也就增加了裝配的復雜性和成本。

因此，在肖特基二極管的器件設計和制造的技術領域內(nèi)仍然需要對現(xiàn)有的肖特基接觸金屬化方案進行改進以提供用于新穎的和經(jīng)改進的陽極位于襯底底部的肖特基二極管的新器件結構和制造方法，使上文提到的問題和限制能得到解決。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種新穎的和經(jīng)改進的以連接到襯底底部的組合陽極下沉區(qū)域和埋設肖特基接觸實施的底部陽極肖特基（BAS，Bottom?Anode?Schottky）二極管。該器件結構具有經(jīng)減小的單元節(jié)距和在陽極下沉區(qū)域和陰極接觸之間互連的N-陰極溝道的平面二極管。該結構與許多基礎制造工藝相兼容從而降低制造成本，因此，前述的技術難題和限制可被克服。

具體地，本發(fā)明的一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑膽糜谏龎恨D換器的經(jīng)改進的底部陽極肖特基二極管器件，因此，通過陽極下沉區(qū)域的底部陽極連接顯著減少了陽極電感，并且襯底源極接觸的應用將源極電阻減到最小，以及這樣的肖特基二極管可以適用于高增益和高頻的應用場合。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑慕?jīng)改進的底部陽極肖特基二極管器件，因此，單元節(jié)距能被減小，而對于給定工作電壓，單位導通電阻（Rsp）被最小化以達到低正向壓降。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑慕?jīng)改進的底部陽極肖特基二極管器件，這樣就獲得低反向漏電流和高擊穿電壓。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑慕?jīng)改進的底部陽極肖特基二極管器件，這樣，該BAS二極管具有尺度縮放靈活性并且可與高壓和低壓應用相兼容。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑慕?jīng)改進的底部陽極肖特基二極管器件，因此，由于隨著分布體區(qū)接觸，減少的熱載流子注入以及峰值電壓的產(chǎn)生遠離氧化層，出現(xiàn)閉鎖的可能性降低，所以該BAS二極管器件有加強的耐用性。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種以通過陰極區(qū)域沿橫向連接到陰極接觸的組合陽極下沉區(qū)域?qū)嵤┑牡撞筷枠O肖特基二極管器件，因此，通過延伸到肖特基接觸下方的屏蔽層，BAS二極管器件具有低漏電流，在經(jīng)提升的陰極電壓下完全夾斷陰極區(qū)域和肖特基接觸區(qū)域。