一种功率二极管及其制备方法

摘要

本发明涉及一种功率二极管及制备方法，其结构为：自下而上依次包括底层电极、衬底层、N-型外延层和顶部电极，顶部电极为功率二极管的正极，底层电极为功率二极管的负极；其中N-型外延层上部横向间隔开设有至少两个沟槽，两个相邻沟槽之间的N-型外延层与顶部电极之间设有MOS沟道；本发明器件为硅材料器件，其可通过现有硅材料半导体集成电路生产工艺实现；不会引入特殊金属材料，与现有半导体生产工艺兼容；本发明通过沟槽下注入的p+区域增强的器件反向耐压能力；器件加反向电压时，沟槽下p+耗尽区扩展并连接到一起，夹断了反向电流通道，提高了器件耐压；本发明正向工作时通过寄生的mosfet导电，减小器件正向开启电压。

主权项

一种功率二极管，其自下而上依次包括底层电极(1)、衬底层(2)、N‑型外延层(3)和顶部电极(4)，顶部电极(4)为功率二极管的正极，底层电极(1)为功率二极管的负极；其特征在于，其中N‑型外延层(3)上部横向间隔开设有至少两个沟槽(5)，两个相邻沟槽(5)之间的N‑型外延层(3)与顶部电极(4)之间设有pbody区(6)；所述pbody区(6)的横截面呈底部为弧线的“凹”形，其中“凹”形上部的两个凸起部分为pbody区(6)的边缘，边缘靠内侧的部分为一定厚度的NSD层(7)，“凹”形向内凹陷的平面与顶部电极相接触，NSD层(7)的侧面与顶部电极(4)相接触；所述沟槽(5)内表面均匀生长有栅氧化层(8)，所述栅氧化层(8)在沟槽顶部开口处横向向两侧延伸形成延伸段，延伸段的栅氧化层(8)覆盖在N‑外延层(3)在沟槽(5)与pbody区(6)之间的凸起部分，沟槽(5)内填充多晶硅(9)，多晶硅(9)的横截面呈“T”形，“T”形头高于N‑型外延层(3)顶面，“T”形头的两肩横向宽度大于沟槽(5)的横向开口宽度，“T”形与pbody区(6)接近的一侧边缘与NSD层(7)的边缘纵向平齐。