[發(fā)明專利]一種溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010767552.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN114068668A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅厚彩;張小辛;粟笛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華潤(rùn)微電子（重慶）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/36;H01L29/40;H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)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(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

第一導(dǎo)電類型襯底；

第一導(dǎo)電類型外延層，位于所述第一導(dǎo)電類型襯底上，并劃分為元胞區(qū)及終端區(qū)；

多個(gè)元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)，位于所述第一導(dǎo)電類型外延層中，并位于所述元胞區(qū)；

多個(gè)終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)，位于所述第一導(dǎo)電類型外延層中，并位于所述終端區(qū)；

一過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)，位于所述第一導(dǎo)電類型外延層中，并位于所述元胞區(qū)與所述終端區(qū)的交界處；

多個(gè)第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)，位于所述第一導(dǎo)電類型外延層中，并位于所述終端區(qū)，多個(gè)所述第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)與多個(gè)所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)在所述終端區(qū)中交替排列；

絕緣介質(zhì)層，位于所述第一導(dǎo)電類型外延層上；

開口，上下貫穿所述絕緣介質(zhì)層，所述開口暴露出所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分、所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分及至少一所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分；

正面肖特基陽(yáng)極，位于所述絕緣介質(zhì)層上，并填充進(jìn)所述開口以與所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)、所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)及至少一所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)電連接；

背面陰極，位于所述第一導(dǎo)電類型襯底下方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)的底面高于所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的底面；由多個(gè)所述第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)與多個(gè)所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)組成的交替排列結(jié)構(gòu)的首尾兩端中，至少有一端為所述第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)、所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)及所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)均填充有導(dǎo)電材料，所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)、所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)及所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的溝槽內(nèi)壁與所述導(dǎo)電材料間設(shè)有柵介質(zhì)層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的寬度大于或等于所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：相鄰所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的間距小于或等于相鄰所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的間距。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型肖特基二極管終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述正面肖特基陽(yáng)極在水平面上的投影與所有所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供第一導(dǎo)電類型襯底，形成第一導(dǎo)電類型外延層于所述第一導(dǎo)電類型襯底上；

形成第二導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)于所述第一導(dǎo)電類型外延層中；

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

對(duì)所述第二導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)進(jìn)行推結(jié)，得到由所述終端區(qū)溝槽間隔的多個(gè)第二導(dǎo)電類型場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)；

形成柵介質(zhì)層于所述元胞區(qū)溝槽、所述過渡區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽的內(nèi)壁；

形成導(dǎo)電材料于所述元胞區(qū)溝槽、所述過渡區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽中；

形成絕緣介質(zhì)層于所述第一導(dǎo)電類型外延層上；

形成開口于所述絕緣介質(zhì)層中，所述開口上下貫穿所述絕緣介質(zhì)層以暴露出所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分、所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分及至少一所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分；

形成正面肖特基陽(yáng)極于所述絕緣介質(zhì)層上，所述正面肖特基陽(yáng)極填充進(jìn)所述開口以與所述元胞區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)、所述過渡區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)及至少一所述終端區(qū)溝槽結(jié)構(gòu)電連接；

形成背面陰極于所述第一導(dǎo)電類型襯底下方。