[發(fā)明專利]一種肖特基二極管器件及制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711274745.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109887988A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勝安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳尚陽(yáng)通科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/336;H01L29/872
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 官建紅

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體芯片技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種肖特基二極管器件及制造方法，本發(fā)明提供的肖特基二極管器件中至少包括了半導(dǎo)體襯底、外延層、多個(gè)深槽、電介質(zhì)層、多晶硅、金屬電極層；電介質(zhì)層至少包括采用第一材料形成的第一電介質(zhì)層和采用第二材料形成的第二電介質(zhì)層，第一材料的介電常數(shù)大于第二材料的介電常數(shù)。通過(guò)采用高介電常數(shù)的第一電介質(zhì)層使得肖特基區(qū)的頂部在較低的電壓下夾斷第一外延層形成的漂移區(qū)，從而屏蔽金屬電極層與外延層的界面，降低金屬電極層和外延層之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，在不降低擊穿電壓的條件下降低了肖特基二極管的導(dǎo)通電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種肖特基二極管器件及制造方法。

背景技術(shù)

目前，隨著半導(dǎo)體集成電路的不斷發(fā)展，二極管作為一種用途廣泛的器件在集成電路中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。二極管具有兩種類型，一種是PN結(jié)(Positive NegativeJunction，PN結(jié))二極管，一種是基于金屬半導(dǎo)體接觸的肖特基二極管。肖特基二極管相對(duì)PN結(jié)二極管具有較低的導(dǎo)通電壓，可以降低在導(dǎo)通時(shí)的損耗，肖特基二極管的導(dǎo)通電壓主要由金屬和半導(dǎo)體的勢(shì)壘高度和漂移區(qū)的電阻決定，金屬和半導(dǎo)體的勢(shì)壘高度越小導(dǎo)通電阻越小，但是勢(shì)壘高度過(guò)小會(huì)增加肖特基二極管的漏電從而增加肖特基二極管的損耗。

然而，降低漂移區(qū)的電阻需要提升漂移區(qū)的摻雜濃度或者降低外延層的厚度，在減小肖特基二極管的導(dǎo)通電壓的同時(shí)通常也降低了肖特基二極管所承受的擊穿電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種肖特基二極管器件及制造方法，可以避免在減小肖特基二極管的導(dǎo)通電壓時(shí)導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档偷膯?wèn)題。

本發(fā)明提供的肖特基二極管器件包括：半導(dǎo)體襯底；形成在所述半導(dǎo)體襯底上的外延層，其中，所述外延層開(kāi)設(shè)有多個(gè)深槽；形成在所述深槽內(nèi)壁的電介質(zhì)層；

形成于所述深槽內(nèi)且位于在所述電介質(zhì)層之間的多晶硅；及形成在相鄰的所述深槽之間的所述外延層表面的金屬電極層，所述金屬電極層通過(guò)接觸孔與所述多晶硅相連；其中，所述電介質(zhì)層至少包括采用第一材料形成的第一電介質(zhì)層和采用第二材料形成的第二電介質(zhì)層，所述第一電介質(zhì)層靠近所述深槽開(kāi)口方向，所述第二電介質(zhì)層靠近所述深槽的底部，所述第一材料的介電常數(shù)大于所述第二材料的介電常數(shù)。

優(yōu)選地，所述第一電介質(zhì)層位于所述深槽的側(cè)壁上方，所述第二電介質(zhì)層位于所述深槽的側(cè)壁下方及所述深槽的底部。

優(yōu)選地，所述第二電介質(zhì)層的厚度大于所述第一電介質(zhì)層的厚度。

優(yōu)選地，所述電介質(zhì)層還包括采用第三材料形成的第三電介質(zhì)層，所述第三材料的介電常數(shù)大于所述第二材料的介電常數(shù)且小于所述第一材料的介電常數(shù)，所述第三電介質(zhì)層位于所述第一電介質(zhì)層與所述第二電介質(zhì)層之間并且與所述第一電介質(zhì)層和所述第二電介質(zhì)層接觸。

優(yōu)選地，所述外延層包括第一外延層和第二外延層，所述第一外延層位于相鄰的所述第一電介質(zhì)層之間，所述第二外延層位于相鄰所述的第二電介質(zhì)層之間，所述第一外延層具有第一寬度，所述第二外延層具有第二寬度，所述第二寬度大于所述第一寬度。

優(yōu)選地，所述第一寬度為所述第二寬度的30％-70％。

優(yōu)選地，所述第一材料為氮化硅，所述第二材料為二氧化硅。

另一方面，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提出了一種肖特基二極管器件的制造方法，包括以下步驟：

步驟一、在半導(dǎo)體襯底上通過(guò)外延生長(zhǎng)形成外延層；

步驟二、在所述外延層上沉積第一掩膜；

步驟三、對(duì)所述外延層進(jìn)行深槽刻蝕，在所述外延層上沉積有所述第一掩膜以外的位置進(jìn)行刻蝕形成深槽；

步驟四、去除所述第一掩膜，在所述深槽內(nèi)部表面形成第二電介質(zhì)層；