[發明專利]全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202111538563.2
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114220870A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 徐妙玲;孫博韜;張晨;邱艷麗;修德琦;李天運
• 申請（專利權）人: 北京世紀金光半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 梁棟

本申請的實施例提供了一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件及其制造方法，該半導體器件包括：第一摻雜類型的半導體本體，其上表面具有多條溝槽；第二摻雜類型的多個注入區域，其被間隔地設置于所述溝槽的底部且延伸至所述半導體本體內；金屬層，其與所述半導體本體的上表面、所述溝槽的側壁和所述溝槽的底壁接觸形成肖特基接觸。

技術領域

本申請的實施例涉及半導體技術領域，尤其涉及一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件及其制造方法。

背景技術

與PN二極管相比，SiC肖特基二極管具有更低的開啟電壓及正向壓降，并且無反向恢復電荷，但是反向漏電較大，故而提出了結勢壘肖特基二極管(JBS)、混合PiN肖特基二極管(MPS)等結構，將SiC肖特基二極管與PN二極管結合起來。然而肖特基二極管元胞引入PN二極管結構(P+注入區)用于降低相同表面電場下的反偏電流的同時，犧牲了這部分導電通路，也降低了單位面積電流，這就使得肖特基二極管在相同電流規格下需要更大的有源區面積，然而目前由于SiC晶體生長困難，價格高昂，有源區面積的增加將直接導致器件成本大幅度增加。

發明內容

為解決上述背景技術中的問題，本申請的實施例提供了一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件及其制造方法。

在本申請的第一方面，提供了一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件，包括：

第一摻雜類型的半導體本體，其上表面具有多條溝槽；

第二摻雜類型的多個注入區域，其被間隔地設置于所述溝槽的底部且延伸至所述半導體本體內；

金屬層，其與所述半導體本體的上表面、所述溝槽的側壁和所述溝槽的底壁接觸形成肖特基接觸。

在一種可能的實現方式中，所述注入區域的寬度與所述溝槽的寬度相同。

在一種可能的實現方式中，所述注入區域的寬度沿所述溝槽的深度方向逐漸增大。

在一種可能的實現方式中，所述注入區域的寬度大于所述溝槽的寬度。

在一種可能的實現方式中，位于同一所述溝槽內的所述注入區域等間距分布；位于相鄰兩個溝槽內的相鄰兩個注入區域交錯分布。

在一種可能的實現方式中，所述金屬層包括高勢壘金屬層和低勢壘金屬層；

所述高勢壘金屬層與所述溝槽的側壁和底壁接觸形成肖特基接觸；

所述低勢壘金屬層與所述半導體本體的上表面接觸形成肖特基接觸。

在一種可能的實現方式中，所述半導體本體包括高摻雜濃度的襯底和低摻雜濃度的外延層，所述襯底和所述外延層直接接觸。

在一種可能的實現方式中，所述半導體本體包括高摻雜濃度的襯底、低摻雜濃度的第一外延層和高摻雜濃度的第二外延層；

所述襯底和所述第一外延層直接接觸，所述第一外延層和所述第二外延層直接接觸。

在本申請的第二方面，提供了一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件的制造方法，包括：

在高濃度第一摻雜類型的襯底上生長低濃度第一摻雜類型的外延層；

在外延層的上表面蝕刻形成多條溝槽；

在溝槽的底部間隔地注入第二摻雜類型的離子形成多個注入區域。

在本申請的第三方面，提供了一種全方位肖特基接觸的溝槽型半導體器件的制造方法，包括：

在高濃度第一摻雜類型的襯底上生長低濃度第一摻雜類型的第一外延層；

在第一外延層的表面生長高濃度第一摻雜類型的第二外延層，或在第一外延層的表面注入第一摻雜類型的離子形成第二外延層；