[實(shí)用新型]一種半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720724328.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN207409500U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單亞東;謝剛;張偉;李一枝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣微集成技術(shù)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/872
• 分類號(hào): H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 焉明濤

本本實(shí)用新型公開了一種半導(dǎo)體器件，用以解決現(xiàn)有溝槽柵肖特基二極管可靠性低的問題。所述半導(dǎo)體器件包括具有P型埋層的N型漂移區(qū)和溝槽結(jié)構(gòu)；所述溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述N型漂移區(qū)的端部；所述P型埋層位于任意相鄰兩個(gè)溝槽之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

肖特基二極管作為功率整流裝置廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源和其他要求高速功率開關(guān)設(shè)備中。相比PN結(jié)型二極管，肖特基二極管具有較低的導(dǎo)通壓降，并且由于其是單極載流子器件，具有較快的開關(guān)頻率，因此肖特基二極管在低電壓、高頻應(yīng)用范圍具有很大的優(yōu)勢(shì)。

由于肖特基二極管自身的勢(shì)壘降低效應(yīng)，肖特基在高壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的漏電流，這是限制肖特基二極管在高壓領(lǐng)域應(yīng)用的主要原因。近年來隨著TMBS(溝槽柵肖特基二極管)的成功市場(chǎng)化，肖特基電壓應(yīng)用范圍已經(jīng)可以達(dá)到300V，相比平面柵肖特基二極管，溝槽柵結(jié)構(gòu)有效的抑制了肖特基的表面勢(shì)壘降低效應(yīng)，降低了器件漏電流。但同時(shí)由于溝槽結(jié)構(gòu)的引入，當(dāng)器件承擔(dān)反向耐壓時(shí)，器件峰值電場(chǎng)由硅表面轉(zhuǎn)移到溝槽底部拐角位置，溝槽拐角處在強(qiáng)電場(chǎng)下碰撞電離產(chǎn)生的熱載流子一部分會(huì)進(jìn)入氧化層，在柵氧化層中產(chǎn)生界面陷阱和體陷阱，從而造成器件的特性退化。

如何獲得高可靠性能的溝槽柵肖特基二極管，而對(duì)器件其他特性影響較小，這是近年來半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域一直迫切解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體器件，用以解決現(xiàn)有溝槽柵肖特基二極管可靠性低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型中的一種半導(dǎo)體器件，包括具有P型埋層的N型漂移區(qū)和溝槽結(jié)構(gòu)；所述溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述N型漂移區(qū)的端部；所述P型埋層位于任意相鄰兩個(gè)溝槽之間。

可選地，所述器件還包括柵氧化層；所述溝槽結(jié)構(gòu)與所述N型漂移區(qū)之間由所述柵氧化層隔離。

具體地，所述器件還包括金屬電極；所述金屬電極設(shè)置在所述溝槽結(jié)構(gòu)和所述所述N型漂移區(qū)的端部；所述金屬電極6與所述N型漂移區(qū)形成肖特基接觸。

可選地，所述P型埋層的摻入雜質(zhì)為硼。

具體地，所述P型埋層中硼注入劑量由所述N型漂移區(qū)的電阻率確定。

具體地，所述P型埋層中硼注入劑量在1E12-1E15cm-2之間。

可選地，任意相鄰兩個(gè)溝槽間的中心線穿過所對(duì)應(yīng)的P型埋層。

具體地，所述中心線位于任意相鄰兩個(gè)所述多晶硅電極之間，并將相應(yīng)的P型埋層分成兩個(gè)P型區(qū)域。

具體地，對(duì)于任意相鄰兩個(gè)溝槽之間的P型區(qū)域，所在中心線將所在P型埋層分成兩個(gè)P型區(qū)域；當(dāng)所述器件處于反向阻斷狀態(tài)下，其中一P型區(qū)域與所在N漂移區(qū)形成第一電場(chǎng)，與該P(yáng)型區(qū)域同側(cè)的多晶電極與所在N型漂移區(qū)域形成第二電場(chǎng)；所述第一電場(chǎng)與所述第二電場(chǎng)的電場(chǎng)方向相反；其中溝槽中填充多晶硅形成多晶電極。

可選地，所述器件還包括N型晶向襯底；所述N型漂移區(qū)生長(zhǎng)在所述N型晶向襯底；所述N型晶向襯底的摻雜濃度大于所述N型漂移區(qū)的摻雜濃度。

本實(shí)用新型有益效果如下：

本實(shí)用新型中的半導(dǎo)體器件及制造方法，可以顯著改善器件可靠性能。當(dāng)器件處于反向阻斷狀態(tài)時(shí)，由于P型埋層的引入，使得器件擊穿點(diǎn)由溝槽底部轉(zhuǎn)移到P型埋層處，有效防止溝槽底部擊穿時(shí)產(chǎn)生的熱載流子進(jìn)入柵氧化層，進(jìn)而提高器件的可靠性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中半導(dǎo)體器件擊穿時(shí)電場(chǎng)分布示意圖；