[發明專利]一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器及其加工工藝

在審

• 申請號: 202010161084.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111341852A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 汪良恩;焦世龍
• 申請（專利權）人: 安徽安芯電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329;H01L29/06
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 陳國俊

本發明公開了一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器及其加工工藝，屬于肖特基器件技術領域。取一覆蓋二氧化硅或氮化硅介質作為掩膜的芯片，采用干法刻蝕溝槽，淀積二氧化硅，再填充多晶，采用研磨及干法刻蝕將溝槽內多晶刻蝕掉1/3～1/2，再濕法刻蝕溝槽側壁二氧化硅至高于溝槽內剩余多晶表面0.1～0.3μm，溝槽上部較薄層二氧化硅淀積或熱氧化形成屏蔽氧化物，再淀積多晶并回刻至溝槽側壁平臺高度，最后淀積勢壘金屬并退火，淀積傳導金屬，得到具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器，本發明用于調整反向偏置下溝槽底部拐角附近電場分布以及減小臺面勢壘金屬?半導體界面附近電場強度，可以進一步改善傳統溝槽肖特基器件性能。

技術領域

本發明屬于肖特基器件技術領域，具體涉及一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器及其加工工藝。

背景技術

傳統溝槽型肖特基整流器通常采用小尺寸溝槽寬度和深度以充分利用有源區面積和電流通路。首先，在外延硅襯底上刻蝕溝槽，隨后是熱生長或者淀積一定厚度的二氧化硅于溝槽側壁和底部；摻雜多晶填充、研磨及刻蝕至溝槽頂部臺階高度后，剩余多晶佇立于溝槽內二氧化硅之間；最后是勢壘金屬淀積或濺射、退火、傳導金屬淀積等。反向偏置下，溝槽內多晶相對于外延層為低電壓，溝槽底部區域外延層耗盡，以此承擔電勢降落，故外延材料摻雜濃度可以比平面型肖特基整流器外延材料更高；正向偏置下，溝槽之間的臺面區肖特基勢壘工作狀態與平面肖特基勢壘無異，由于具有更高的材料濃度，所以在相同擊穿電壓下，溝槽肖特基整流器具有更低的正向壓降。

發明內容

針對現有技術中缺陷與不足的問題，本發明提出了一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器及其加工工藝，用于調整反向偏置下溝槽底部拐角附近電場分布以及減小臺面勢壘金屬-半導體界面附近電場強度，可以進一步改善傳統溝槽肖特基器件性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器，包括帶有深溝槽結構的芯片，所述溝槽內淀積有二氧化硅，二氧化硅內填充有上、下二層間隔的多晶臺階，其溝槽側壁的氧化物上窄下寬，所述溝槽上層的多晶臺階及其兩側的二氧化硅形成屏蔽氧化物層，所述芯片上下表面是淀積的傳導金屬。

進一步的，所述深溝槽結構的溝槽深度不低于外延層厚度的一半，以增加反向偏置下的電勢縱向降落空間，其溝槽寬度取決于額定耐壓與作為場板介質的二氧化硅厚度和由工藝能力限制的多晶填充最小厚度。

一種具有屏蔽氧化物的溝槽型肖特基整流器的加工工藝，包括如下步驟：

a. 取一其上覆蓋二氧化硅或氮化硅介質作為掩膜的芯片，采用干法刻蝕溝槽形成溝槽區域，溝槽區域之間為平臺；

b.熱生長或淀積二氧化硅附著于溝槽側壁和底部；

c.淀積多晶并研磨及干法回刻至溝槽深度的1/3～1/2處高度，形成多晶臺階；

d.濕法刻蝕溝槽側壁上部二氧化硅至高于溝槽內多晶平面0.1～0.3μm，露出溝槽側壁上部二氧化硅表面；

e.淀積或熱生長二氧化硅形成多晶頂部與溝槽上部介質層；

f.淀積多晶并回刻至溝槽側壁平臺高度，形成帶屏蔽氧化物的溝槽結構；

g.淀積勢壘金屬并退火，淀積傳導金屬。

進一步的，所述步驟b中的二氧化硅厚度根據耐壓與壓降需要而定。