[發明專利]一種肖特基二極管結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202110298551.0
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112864255A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 侯欣藍;張清純
• 申請（專利權）人: 光華臨港工程應用技術研發（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L29/47;H01L21/329
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 薛異榮

本發明提供一種肖特基二極管結構及其制造方法。肖特基二極管結構包括：半導體襯底層；位于半導體襯底層上的漂移層，漂移層中具有背向半導體襯底層一側的多個間隔的凹槽，多個凹槽沿著第一方向排布；摻雜層，摻雜層位于凹槽沿著第一方向的同一單側側部的漂移層中，摻雜層的導電類型與漂移層的導電類型相反；肖特基接觸電極，位于漂移層背向半導體襯底層的一側且填充在凹槽中。本發明提供的肖特基二極管結構導通電阻較低且維持器件較小的尺寸。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體涉及一種肖特基二極管結構及其制造方法。

背景技術

結勢壘肖特基(JunctionBarrierSchottky，JBS)二極管是一種開關二極管。當JBS二極管正向偏置時，JBS的正向特性類似肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode，SBD)，當JBS反向偏置時，JBS的反向特性類似PIN二極管(在普通二極管的P型半導體材料和N型半導體材料之間加入一薄層低摻雜的本征(Intrinsic)半導體層，組成的這種P-I-N結構的二極管就是PIN二極管)，因此同時具備PIN二極管和SBD的優點，即低的開啟電壓、高的擊穿電壓以及較高開關速度等，在高壓和高速等領域具有廣闊的應用前景。JBS二極管具有較低的反向漏電流，提高JBS二極管的工作性能是本領域的重要研究目標。

然而，現有技術中無法同時兼顧導通電阻的降低和維持器件較小的尺寸。

發明內容

因此，本發明提供一種肖特基二極管結構及其制造方法，以降低導通電阻同時兼顧維持器件較小的尺寸。

本發明提供一種肖特基二極管結構，包括：半導體襯底層；位于半導體襯底層上的漂移層，漂移層中具有背向半導體襯底層一側的多個間隔的凹槽，多個凹槽沿著第一方向排布；摻雜層，摻雜層分別位于多個凹槽沿著第一方向的同一單側側部的漂移層中，摻雜層的導電類型與漂移層的導電類型相反；肖特基接觸電極，位于漂移層背向半導體襯底層的一側且填充凹槽。

可選的，對于位于凹槽側部的摻雜層，摻雜層在第一方向上的橫向尺寸為0.5μm～1μm。

可選的，摻雜層自凹槽的一側側部的漂移層延伸至凹槽的部分底部的漂移層中。

可選的，對于位于凹槽部分底部的漂移層中的摻雜層，摻雜層在第一方向上的尺寸小于或等于凹槽的底面在第一方向上的尺寸。

可選的，對于位于凹槽部分底部的漂移層中的摻雜層，摻雜層的縱向尺寸為0.5μm～1μm。

可選的，肖特基二極管結構還包括：阻擋層；凹槽的內壁包括第一區域和第二區域，第一區域為摻雜層朝向凹槽的表面，阻擋層至少覆蓋凹槽的內壁的第二區域的表面；肖特基接觸電極覆蓋阻擋層。

可選的，阻擋層的厚度為500埃～2000埃。

可選的，阻擋層至少覆蓋漂移層朝向凹槽的表面。

本發明還提供一種肖特基二極管結構的制造方法，包括以下步驟：提供半導體襯底層；在半導體襯底層一側表面形成漂移層；在漂移層中形成背向半導體襯底層一側的多個間隔的凹槽，多個凹槽沿著第一方向排布；在凹槽沿著第一方向的同一單側側部的漂移層中形成摻雜層，摻雜層的導電類型與漂移層的導電類型相反；形成摻雜層之后，形成肖特基接觸電極，肖特基接觸電極位于漂移層背向半導體襯底層的一側且填充凹槽。

可選的，在形成多個間隔的所述凹槽之前，在所述漂移層的表面形成圖形化的掩膜層；

在所述漂移層中形成背向所述半導體襯底層一側的多個間隔的所述凹槽的步驟為：以圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕漂移層以形成多個間隔的凹槽；

在多個凹槽沿著第一方向的同一單側側部的漂移層中分別形成摻雜層的步驟包括：以圖形化的掩膜層為掩膜對凹槽進行傾斜離子注入；

在形成肖特基接觸電極之前，去除圖形化的掩膜層。