[發明專利]溝槽式肖特基的終端結構及溝槽式肖特基

在審

• 申請號: 201710669349.8
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109390416A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 王萬禮;王彥君;孫晨光;徐長坡;劉曉芳;董子旭;劉闖;張晉英;劉文彬;李子科;杜曉輝;張建;趙曉麗;喬智;印小松;張新玲;張俊芳
• 申請（專利權）人: 天津環鑫科技發展有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發明提供溝槽式肖特基終端結構及溝槽式肖特基，溝槽式肖特基終端結構包括外延層，形成于外延層的表層中的溝槽、填充在溝槽中的多晶硅、形成于溝槽與多晶硅之間的柵氧化層、形成于襯底表面的介質層和形成于介質層表面的正面金屬電極，溝槽為多個。溝槽式肖特基包括原胞區和終端區，終端區的結構為上述的終端結構。該溝槽式肖特基終端結構將現有技術中單個寬溝槽改為多個窄溝槽，使終端區溝槽刻蝕時制造的溝槽的深度與原胞區趨于接近，終端區和原胞區交界處的電場分布平緩，器件穩定性提高，之后的poly填充和刻蝕后的光刻工藝難度降低；孔層光刻的工藝難度的降低；溝槽中的多晶硅與正面金屬電極短接，提升器件終端可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其是溝槽式肖特基的終端結構及溝槽式肖特基。

背景技術

目前常見的溝槽型肖特基器件的終端結構多是采用數十微米以內的單個寬大溝槽的終端結構，而這種寬溝槽結構的終端加工過程及產品存在以下幾個問題：溝槽加工工藝上的難度較大，由于溝槽刻蝕的工藝能力限制，終端的寬大溝槽一般與原胞區的小溝槽深度上有較大差異；由于較大區域的溝槽，使在poly填充和刻蝕后的光刻工藝的難度也較大，涂膠、曝光顯影均較常規的平面器件要高，因此常出現涂膠、顯影不良的情況，對器件可靠性有影響；后續孔層的光刻需要對溝槽側壁的poly進行對準，故需要對側壁的poly尺寸要求較高。

因此，此種結構的溝槽在加工工藝以及后續的光刻、刻蝕工藝的要求較高，工藝穩定性對器件的可靠性影響較大。

發明內容

本發明要解決的問題是提供溝槽式肖特基的終端結構及溝槽式肖特基，降低加工難度，提升器件的可靠性。

為解決上述技術問題，本發明的一個目的是溝槽式肖特基的終端結構，包括外延層，形成于外延層的表層中的溝槽、填充在溝槽中的多晶硅、形成于溝槽與多晶硅之間的柵氧化層、形成于襯底表面的介質層和形成于介質層表面的正面金屬電極，溝槽為多個。

技術方案中，優選的，溝槽的寬度小于3um。

技術方案中，優選的，溝槽的深度為1-5um。

技術方案中，優選的，溝槽的深度與溝槽式肖特基的原胞區的溝槽深度一致。

技術方案中，優選的，介質層中還形成有若干個孔，孔位于多晶硅的上方，孔貫穿介質層的頂部與底部，孔中填充有正面金屬電極，正面金屬電極與多晶硅之間形成有勢壘金屬。

技術方案中，優選的，還包括襯底，外延層形成于襯底表面。

技術方案中，優選的，外延層為N型外延。

技術方案中，優選的，襯底為N型襯底。

本發明的另一目的是提供溝槽式肖特基，包括原胞區和終端區，終端區的結構為上述的終端結構。

本發明具有的優點和積極效果是：

1.將溝槽式肖特基的終端區由單個寬大溝槽的結構改為刻蝕多個溝槽，對同一器件來說，可使終端區溝槽刻蝕時制造的溝槽的深度與原胞區趨于接近，使終端區和原胞區交界處的電場分布更加平緩，器件的穩定性提高。

2.該溝槽式肖特基終端結構將現有技術中單個寬溝槽改為多個窄溝槽溝槽后，多晶硅填充及多晶硅刻蝕的難度降低，涂膠、曝光顯影均與常規平面器件相一致，無特殊要求。

3.該溝槽式肖特基終端結構將現有技術中單個寬溝槽改為多個窄溝槽溝槽后，使后續的孔層光刻的工藝難度的降低，光刻的套刻只需要與前層的溝槽層套刻即可，不受poly刻蝕工藝的影響。

4.該溝槽式肖特基終端結構，其多晶硅上方的介質層中開窗，并沉積勢壘金屬，使其溝槽中的多晶硅與正面金屬電極短接，從而可以進一步提升器件的終端可靠性。

附圖說明