[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201811637754.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109585572A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 吳兵;王加坤
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

依據本發明的實施例揭露了一種半導體器件及其制造方法，包括半導體基體，覆蓋半導體基體的上表面的第一金屬層，以作為半導體器件的第一電極；覆蓋半導體基體的下表面的第二金屬層，以作為半導體器件的第二電極；以及位于所述半導體基體中的耗盡結構；所述耗盡結構不作為半導體器件的電極。半導體器件增加半導體基體的摻雜濃度以減小第一金屬層和第二金屬層之間正向導通時的壓降；以及保證所述第二金屬層和所述第一金屬層間之間的反向耐壓要求。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體地涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

勢壘二極管是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理制造而成的。傳統的勢壘二極管通常由低摻雜濃度的N-外延生長層頂面沉積上金屬層形成勢壘接觸，構成勢壘二極管的陽極；底面與下金屬層形成歐姆接觸，構成勢壘二極管的陰極。金屬與N型單晶硅的功函數差形成勢壘，該勢壘的高低決定了勢壘二極管的特性，較低的勢壘可以減小正向導通開啟電壓，但是會使反向漏電流增大，反向阻斷電壓降低；反之，較高的勢壘會增大正向導通開啟電壓，同時使反向漏電減小，反向阻斷能力增強。但是與PN結二極管相比，勢壘二極管還是存在反向漏電流偏大，反向阻斷電壓低的問題。

發明內容

有鑒于此，依據本發明實施例，提供了一種半導體器件及其制造方法，通過引入一縱向的耗盡結構使得半導體器件在降低的正向導通電壓同時，不犧牲反向擊穿電壓的性能。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種半導體器件，包括：半導體基體；覆蓋所述半導體基體的上表面的第一金屬層，以作為所述半導體器件的第一電極；覆蓋所述半導體基體的下表面的第二金屬層，以作為所述半導體器件的第二電極；位于所述半導體基體中的耗盡結構；所述耗盡結構不作為所述半導體器件的電極；增加所述半導體基體的摻雜濃度以減小所述第一金屬層和所述第二金屬層之間正向導通時的壓降；以及當在所述第二金屬層和所述第一金屬層之間施加反向電壓時，通過所述耗盡結構輔助耗盡所述半導體基體，以保證所述第二電極和所述第一電極間之間的反向耐壓要求。

優選地，設置所述耗盡結構的濃度和/或形狀使其為一不均勻的結構。

優選地，所述耗盡結構由導電材料組成。

優選地，所述耗盡結構與所述第一金屬層接觸。

優選地，所述耗盡結構由所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面延伸至所述半導體基體的內部，并截止至所述半導體基體的內部。

優選地，所述耗盡結構被配置為溝槽結構，包括：位于所述溝槽結構的底部和內側壁表面上的絕緣層；以及位于所述絕緣層的表面上的導電半導體層。

優選地，靠近所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面的所述導電半導體層的濃度大于遠離所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面的所述導電半導體層的濃度。

優選地，靠近所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面的所述導電半導體層的寬度大于遠離所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面的所述導電半導體層的寬度。

優選地，所述導電半導體層的寬度由上至下遞減。

優選地，所述絕緣層為氧化物層。

優選地，所述導電半導體層為多晶硅層。

優選地，還包括：由所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面延伸至所述半導體基體的內部，并截止至所述半導體基體的內部的第一半導體區；所述第一半導體區與所述耗盡結構的外側壁相鄰；以及由所述第一金屬層和所述半導體基體的交界面延伸至所述第一半導體區的內部，并截止至所述第一半導體區的內部的第二半導體區。

優選地，所述半導體器件還包括：位于相鄰的兩個第一半導體區之上的第一半導體層；以及位于所述第一半導體層之上的第二半導體層；所述第一半導體層，所述第二半導體層，所述第一半導體區和所述第二半導體區形成一類MOS溝道結構。