[發明專利]一種溝槽型肖特基二極管終端結構及其制作方法

在審

• 申請號: 202010767552.0
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN114068668A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 羅厚彩;張小辛;粟笛
• 申請（專利權）人: 華潤微電子（重慶）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/36;H01L29/40;H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 劉星

1.一種溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于，包括：

第一導電類型襯底；

第一導電類型外延層，位于所述第一導電類型襯底上，并劃分為元胞區及終端區；

多個元胞區溝槽結構，位于所述第一導電類型外延層中，并位于所述元胞區；

多個終端區溝槽結構，位于所述第一導電類型外延層中，并位于所述終端區；

一過渡區溝槽結構，位于所述第一導電類型外延層中，并位于所述元胞區與所述終端區的交界處；

多個第二導電類型場限環結構，位于所述第一導電類型外延層中，并位于所述終端區，多個所述第二導電類型場限環結構與多個所述終端區溝槽結構在所述終端區中交替排列；

絕緣介質層，位于所述第一導電類型外延層上；

開口，上下貫穿所述絕緣介質層，所述開口暴露出所述元胞區溝槽結構的導電部分、所述過渡區溝槽結構的導電部分及至少一所述終端區溝槽結構的導電部分；

正面肖特基陽極，位于所述絕緣介質層上，并填充進所述開口以與所述元胞區溝槽結構、所述過渡區溝槽結構及至少一所述終端區溝槽結構電連接；

背面陰極，位于所述第一導電類型襯底下方。

2.根據權利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于：所述第二導電類型場限環結構的底面高于所述終端區溝槽結構的底面；由多個所述第二導電類型場限環結構與多個所述終端區溝槽結構組成的交替排列結構的首尾兩端中，至少有一端為所述第二導電類型場限環結構。

3.根據權利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于：所述元胞區溝槽結構、所述終端區溝槽結構及所述過渡區溝槽結構均填充有導電材料，所述元胞區溝槽結構、所述終端區溝槽結構及所述過渡區溝槽結構的溝槽內壁與所述導電材料間設有柵介質層。

4.根據權利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于：所述終端區溝槽結構的寬度大于或等于所述元胞區溝槽結構的寬度。

5.根據權利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于：相鄰所述終端區溝槽結構的間距小于或等于相鄰所述元胞區溝槽結構的間距。

6.根據權利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結構，其特征在于：所述正面肖特基陽極在水平面上的投影與所有所述終端區溝槽結構在水平面上的投影均有重疊部分。

7.一種溝槽型肖特基二極管終端結構的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供第一導電類型襯底，形成第一導電類型外延層于所述第一導電類型襯底上；

形成第二導電類型注入區于所述第一導電類型外延層中；

形成多個元胞區溝槽、多個終端區溝槽及一過渡區溝槽于所述第一導電類型外延層正面，所述元胞區溝槽、所述過渡區溝槽及所述終端區溝槽的底面均低于所述第二導電類型注入區的底面，所述過渡區溝槽位于所述元胞區溝槽與所述終端區溝槽之間，所述過渡區溝槽及所述終端區溝槽均上下貫穿所述第二導電類型注入區，且所述第二導電類型注入區的一端位于所述過渡區溝槽的開口范圍內，使得所述過渡區溝槽僅一側形成有所述第二導電類型注入區，相鄰所述終端區溝槽之間均形成有所述第二導電類型注入區；

對所述第二導電類型注入區進行推結，得到由所述終端區溝槽間隔的多個第二導電類型場限環結構；

形成柵介質層于所述元胞區溝槽、所述過渡區溝槽及所述終端區溝槽的內壁；

形成導電材料于所述元胞區溝槽、所述過渡區溝槽及所述終端區溝槽中；

形成絕緣介質層于所述第一導電類型外延層上；

形成開口于所述絕緣介質層中，所述開口上下貫穿所述絕緣介質層以暴露出所述元胞區溝槽結構的導電部分、所述過渡區溝槽結構的導電部分及至少一所述終端區溝槽結構的導電部分；

形成正面肖特基陽極于所述絕緣介質層上，所述正面肖特基陽極填充進所述開口以與所述元胞區溝槽結構、所述過渡區溝槽結構及至少一所述終端區溝槽結構電連接；

形成背面陰極于所述第一導電類型襯底下方。