[實用新型]一種超低正向壓降的Trench肖特基器件

有效

• 申請號: 201820797988.2
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN208173597U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 劉鋒;周祥瑞;殷允超
• 申請（專利權）人: 江蘇捷捷微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本實用新型屬于半導體器件的制造技術領域，涉及一種超低正向壓降的Trench肖特基器件，半導體基板包括位于上方的漂移區以及位于下方的襯底，襯底鄰接漂移區，漂移區的上表面形成半導體基板的第一主面，襯底的下表面形成半導體基板的第二主面；在有源區內，半導體基板內設有若干個均勻分布的溝槽，溝槽從第一主面指向第二主面的方向上，穿過漂移區延伸到襯底內；在相鄰的過渡區和終端區內，半導體基板內設有一個寬溝槽，寬溝槽從第一主面指向第二主面的方向上，穿過漂移區延伸到襯底內；在終端區內，半導體基板的第一主面上淀積有鈍化層；本實用新型通過采用較深溝槽結構，使器件具有更低的正向壓降，從而降低正向導通功耗和降低成本。

技術領域

本實用新型涉及一種肖特基器件，具體是一種超低正向壓降的Trench肖特基器件，屬于半導體器件的制造技術領域。

背景技術

在功率半導體器件領域，傳統肖特基二極管利用金屬-半導體的肖特基接觸實現了較好的整流特性，但應對中高壓器件的耐壓要求，傳統的肖特基二極管因金屬-半導體肖特基勢壘較低且隨溫度變化較大，因此不再廣泛適用，這些年出現了另一類型的肖特基二極管器件，它們采用Trench溝槽結構，在溝槽內壁生長一定厚度的絕緣氧化層，并用導電多晶硅填充溝槽，使得導電多晶硅、絕緣氧化層、半導體基板材料三者形成一個電容板結構，當器件需要耐壓工作時，半導體基板施加一個相對于導電多晶硅的高電位，從而在半導體基板靠近溝槽的附近耦合出相反于半導體摻雜類型的電荷，進一步在反偏電壓的作用下形成耗盡層，當相鄰兩個耗盡層尚未接觸之前，半導體基板上施加的電壓由器件的陽極金屬與半導體基板形成的肖特基勢壘所承擔，而通過控制相鄰溝槽的距離、溝槽內絕緣氧化層的厚度以及半導體基板的電阻率都可以決定相鄰耗盡層在多高的電壓下可以接觸，一旦耗盡層接觸連接在一起，那半導體基板電壓則就會由耗盡層來承擔，因此，Trench肖特基二極管具有較高的反向擊穿電壓，在保持普通肖特基二極管反向擊穿電壓不變的情況下，還可降低正向壓降。

對于Trench肖特基二極管來說，進一步提高耐壓能力，并降低正向壓降，同時降低制造成本是本行業設計著致力完成的目標。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的問題，提供一種超低正向壓降的Trench肖特基器件，通過采用較深溝槽結構，使器件具有更低的正向壓降，從而降低正向導通功耗和降低成本。

為實現以上技術目的，本實用新型的技術方案是：一種超低正向壓降的Trench肖特基器件，包括位于半導體基板的有源區和終端區，在所述肖特基器件的俯視平面上，所述有源區位于半導體基板的中心區，終端區位于有源區的外圈并環繞包圍所述有源區；在所述肖特基器件的截面上，所述半導體基板包括位于上方的漂移區以及位于下方的襯底，所述襯底鄰接漂移區，漂移區的上表面形成半導體基板的第一主面，襯底的下表面形成半導體基板的第二主面；其特征在于：在有源區內，半導體基板內設有若干個均勻分布的溝槽，所述溝槽從半導體基板的第一主面指向第二主面的方向上，穿過漂移區延伸到襯底內；在過渡區及與過渡區相鄰的終端區內，半導體基板內設有一個寬溝槽，所述寬溝槽從半導體基板的第一主面指向第二主面的方向上，穿過漂移區延伸到襯底內；在終端區內，半導體基板的第一主面上淀積有鈍化層。

進一步地，在有源區內，所述溝槽內填充有厚氧化層及厚氧化層包裹的有源區多晶硅。

進一步地，在有源區內，在半導體基板的第一主面上依次淀積有TI/TIN層和金屬層，且TI/TIN層與所述溝槽內的有源區多晶硅接觸。

進一步地，所述寬溝槽內填充有厚氧化層，所述厚氧化層形成的槽內填充有過渡區多晶硅及與過渡區多晶硅鄰接的終端區多晶硅，且寬溝槽內的過渡區多晶硅與TI/TIN層接觸。

為了進一步實現以上技術目的，本實用新型還提出一種超低正向壓降的Trench肖特基器件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：