沟槽式肖特基势垒二极管整流器件及制造方法

摘要

一种沟槽式肖特基势垒二极管整流器件及制造方法，本发明在现有沟槽式肖特基二极管整流器件基础上，利用沟槽中导电多晶硅T形头的两肩和延伸段二氧化硅层来遮蔽沟槽两侧的凸台结构顶角，克服凸台顶角与上金属层接触产生尖端放电效应，引起反向漏电变大，反向阻断能力下降的问题。在T形头的两侧面上设有介质侧墙，保护了凸台顶角侧面的二氧化硅层局部在制造过程中不受损伤，解决了凸台顶角侧面直接与上金属层接触，引起反向漏电变大，反向阻断能力下降的问题。另外，采用导电多晶硅替代常规上金属层铝、钛等材料来填充沟槽，一方面觖决了沟槽填充留下空洞，影响器件可靠性的问题，另一方面为器件的沟槽开口宽度与深度比例提供了更为灵活的设计空间。

主权项

一种沟槽式肖特基势垒二极管整流器件，在俯视平面上，该器件的有源区由若干个肖特基势垒二极管单胞并联构成；在通过肖特基势垒二极管单胞中心的纵向截面上，每个肖特基势垒二极管单胞自下而上由下金属层(8)、N+单晶硅衬底(1)、N‑外延层(2)和上金属层(6)叠加构成，其中在所述N‑外延层(2)上部，横向间隔开设有沟槽(3)，两个相邻沟槽(3)之间的N‑外延层(2)区域形成N‑单晶硅凸台结构(4)，凸台结构(4)顶面与上金属层(6)接触形成肖特基势垒接触(7)，上金属层(6)构成沟槽式肖特基势垒二极管整流器件的阳极，下金属层(8)与N+单晶硅衬底(1)接触形成欧姆接触，下金属层(8)构成沟槽式肖特基势垒二极管整流器件的阴极；其特征在于：沟槽(3)内表面均匀生长有二氧化硅层(5)，且二氧化硅层(5)在沟槽(3)顶部开口处横向向两侧延伸形成延伸段，延伸段二氧化硅层(5)覆盖凸台结构(4)的顶角，沟槽(3)内填充导电多晶硅(11)，导电多晶硅(11)的截面呈T形，T形头高于N‑外延层(2)顶面，T形头的两肩横向宽度大于沟槽(3)的横向开口宽度，T形头的两肩搭在延伸段二氧化硅层(5)上，使T形头的两肩和延伸段二氧化硅层(5)遮蔽沟槽(3)两侧的凸台结构(4)顶角，T形头的两侧面上设有介质侧墙(10)保护，T形头的顶面与上金属层(6)接触形成欧姆接触。