[發明專利]半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202010516208.4
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111697057B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 韓廣濤
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/872;H01L23/528;H01L21/329
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 馬陸娟

本申請公開了一種半導體結構及其制造方法，該半導體結構包括：襯底；N型摻雜區，位于襯底中；金屬結構，位于襯底表面并包括中間部分與邊緣部分，中間部分與N型摻雜區接觸以形成肖特基二極管；第一P型阱區，位于N型摻雜區中與邊緣部分接觸，并將邊緣部分與N型摻雜區隔開；以及第一P型接觸區，位于第一P型阱區中，并與邊緣部分隔開，其中，第一P型接觸區的摻雜濃度高于第一P型阱區的摻雜濃度，在第一P型接觸區接地的狀態下，第一P型阱區用于接收肖特基二極管的陽極電壓。該半導體結構在提高肖特基二極管的擊穿電壓、降低肖特基二極管的漏電流的前提下保持了肖特基二極管的低壓降和高頻特性。

技術領域

本申請涉及半導體器件制造領域，更具體地，涉及半導體結構及其制造方法。

背景技術

肖特基二極管(Schottky Barrier Diode，SBD)具有開關頻率高和正向壓降低等優點，被廣泛的應用在電子電路中。如圖1所示，現有技術中的SBD包括由金屬結構10與摻雜濃度較低的N型半導體20形成的肖特基結，其中，金屬結構10的中間部分與N型半導體20之間形成的肖特基結呈平面，金屬結構10的邊緣部分與N型半導體20之間形成的肖特基結呈弧面。在對N型半導體20施加正壓使得N型半導體20耗盡的情況下，由于金屬結構10的邊緣部分對應的肖特基結(耗盡層)具有一定曲率(可參考圖1中的虛線)，從而導致此處的電場偏大，進而引起帶間隧穿電流，使得SBD的反向漏電流增大。在電場偏大且持續增大的情況下，SBD會提前發生擊穿，導致SBD的擊穿電壓偏低。

因此，希望提供一種改進的半導體結構及其制造方法，以提高SBD的擊穿電壓、降低SBD的漏電流。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種改進的半導體結構及其制造方法，通過將肖特基二極管的陽極與第一P型阱區連接，并通過第一P型接觸區使得第一P型阱區接地，從而在提高SBD的擊穿電壓、降低SBD的漏電流的前提下保持了肖特基二極管的低壓降和高頻特性。

根據本發明實施例的一方面，提供了一種半導體結構，包括：襯底；N型摻雜區，位于所述襯底中；金屬結構，位于所述襯底表面并包括中間部分與邊緣部分，所述中間部分與所述N型摻雜區接觸以形成肖特基二極管；第一P型阱區，位于所述N型摻雜區中與所述邊緣部分接觸，并將所述邊緣部分與所述N型摻雜區隔開；以及第一P型接觸區，位于所述第一P型阱區中，并與所述邊緣部分隔開，其中，所述第一P型接觸區的摻雜濃度高于所述第一P型阱區的摻雜濃度，在所述第一P型接觸區接地的狀態下，所述第一P型阱區用于接收所述肖特基二極管的陽極電壓。

優選地，還包括：N型阱區，位于所述N型摻雜區中并與所述邊緣部分隔開；以及第一N型接觸區，位于所述N型阱區中，所述第一N型接觸區的摻雜濃度高于所述N型阱區的摻雜濃度，其中，所述第一N型接觸區用于接收所述肖特基二極管的陰極電壓。

優選地，所述N型阱區圍繞所述第一P型阱區。

優選地，還包括：第二P型阱區，位于所述襯底中；以及第二P型接觸區，位于所述第二P型阱區中并接地，其中，所述襯底的摻雜類型為P型。

優選地，所述第二P型阱區圍繞所述N型摻雜區。

優選地，還包括多個隔離部，分別位于所述第一P型接觸區與所述邊緣部分之間、所述第一P型接觸區與所述第一N型接觸區之間以及所述第一N型接觸區與所述第二P型接觸區之間。

優選地，還包括：第二N型接觸區，位于所述第一P型阱區中與所述邊緣部分接觸，所述第二N型接觸區的摻雜濃度高于所述第一P型阱區的摻雜濃度，其中，所述第二N型接觸區用于接收所述肖特基二極管的陽極電壓。

優選地，還包括：絕緣層，位于所述襯底上并覆蓋所述金屬結構，所述絕緣層具有暴露所述邊緣部分的陽極接觸孔，所述陽極接觸孔的位置與所述第二N型觸區對應。