[發明專利]溝槽柵肖特基勢壘二極管

無效

• 申請號: 201310200148.5
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103413836A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張志群;張峰
• 申請（專利權）人: 上海愷創電子有限公司;北京希格瑪和芯微電子技術有限公司
• 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

1.一種溝槽肖特基二極管的結構，所述結構包括：

N型襯底[1]

N型外延區[2]，位于N型襯底上方

溝槽[3]，延伸至所述N型外延區[2]

P型外延[4]，襯于每個溝槽[3]側壁和底部

多晶硅[6]，位于溝槽[3]中間，與P型外延[4]間有電介質隔離[5]

所述N型外延區[2]上方有層間膜[7]，并通過接觸孔[8]、互連層[9]，與所述溝槽內的多晶硅[6]相連

2.根據權利要求1所述的電介質隔離層[5]，進一步包括：氧化物、氮化物、氮氧化物的單一膜層或組合膜層。

3.根據權利要求1所述的多晶硅[6]，其摻雜為N型。

4.根據權利要求1所述的結構，N型襯底的摻雜濃度要高于N型外延的濃度。

5.根據權利要求1所述的結構，其中，所述溝槽[3]延伸至所述N型外延區[2]，且終止于所述N型外延區[2]內。

6.根據權利要求1所述的結構，溝槽肖特基二極管包括一個或多個肖特基區，在肖特基區之間由溝槽隔離，且每個溝槽均由權利要求所述的P型外延、多晶硅和電介質構成。

7.根據權利要求6所述的結構，一個或多個肖特基區通過接觸孔、互連層，與所述溝槽內的多晶硅相連。

8.根據權利要求1所述N型外延，其電阻率1～10歐姆，厚度小于20微米。

9.根據權利要求1所述層間膜，可以是BPSG(硼磷酸硅玻璃)，也可是BPSG和SiN的組合膜層；其中BPSG的厚度在5000～10000埃，SiN的厚度在1000～3000埃。

10.一種制造方法用來實現權利要求1所述的肖特基器件，其工藝步驟包括：

STEP1：在N型外延上通過熱氧化方式，成長墊氧化層(200～500埃的SiO2層)。

STEP2：通過CVD方式在墊氧化層上方淀積氮化物層(Si3N4)，其厚度在500～2000埃。

STEP3：通過溝槽掩膜、光刻處理和使用磷酸進行濕法刻蝕，形成溝槽Hard?mask(硬掩膜)窗口。

STEP4：對所述Hard?mask窗口進行等離子方式的溝槽刻蝕，形成硅體內的多個平行溝槽。

STEP5：對所述的溝槽內，通過外延方式成長P型外延層。

STEP6：在所述P型外延成長后，通過CVD的方式淀積一層電介質。

STEP7：在所述的溝槽內電介質上方，淀積一層厚度在5000～12000埃的多晶硅。

STEP8：在硅表面通過CVD技術，淀積一層層間膜。

STEP9：在STEP8所述的層間膜上，通過接觸孔掩膜，光刻和刻蝕，打開接觸孔區域。

STEP10：通過任何可使用的所需預金屬化清洗來清洗頂表面，在頂表面濺射金屬，形成互連層。

STEP11：硅片的背面通過研磨方式進行減薄，同時通過濺射或蒸發的方式形成硅片背面的金屬化；金屬膜層的形成從硅表面至外，依次為鋁、鈦、鎳、銀。金屬膜層形成后，在300～450度的惰性氣

體中合金。

11.根據權利要求11所述的溝槽內，通過外延方式成長P型外延層，在成長過程中同時在外延設備的腔體內，通入氯化氫氣體，在600～1000攝氏度的高溫下完成邊成長邊刻蝕的外延成長過程，形成溝槽2側壁和底部梯形的外延層。

12.根據權利要求11所述的P型外延成長后通過CVD方式淀積的一層電介質，其厚度大于1500埃。電介質可以是氧化物、氮化物、氮氧化物的單一膜層或組合膜層。

13.根據權利要求11所述的溝槽內電介質上方，淀積一層厚度在5000～12000埃的多晶硅。在多晶硅淀積同時在設備的腔體內通入磷烷，在600～1000攝氏度的高溫下完成分解，實現對多晶硅的N型摻雜。

14.根據權利要求11所述的多晶硅淀積完成后，通過多晶硅回刻工藝，去除硅表面的多晶硅且完成對溝槽內的多晶硅填充步驟。