專(zhuān)利名稱(chēng)：溝槽肖特基整流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及整流器，更具體地，本發(fā)明涉及肖特基勢(shì)壘整流器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
整流器相對(duì)于正向流動(dòng)的電流顯示相對(duì)低的電阻并相對(duì)于反向流動(dòng)的電流顯示相對(duì)高的電阻。肖特基勢(shì)壘整流器(Schottky barrierrectifiers)是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的在開(kāi)關(guān)模式的電源中并在其它高速電源開(kāi)關(guān)應(yīng)用例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)中用于整流器輸出的一種整流器。這些器件能夠承載大的正向電流并維持較高的反向阻斷電壓。
在此引入并參考其整個(gè)公開(kāi)的Mehrotra等人的名稱(chēng)為“具有MOS溝槽的肖特基勢(shì)壘整流器”的美國(guó)專(zhuān)利US5365102公開(kāi)了肖特基勢(shì)壘整流器，其比理論上獲得的理想突變平面型P-N結(jié)的整流器具有更高的擊穿電壓。
圖1中說(shuō)明了上述整流器的一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。在此圖中，整流器10包含具有第一表面12a和第二相對(duì)表面12b的第一導(dǎo)電類(lèi)型、典型為N-型導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體襯底12。襯底12包括鄰接第一表面12a的相對(duì)重?fù)诫s的陰極區(qū)12c(示出為N+)。第一導(dǎo)電類(lèi)型(示出為N+)的漂移區(qū)12d從陰極區(qū)12c延伸至第二表面12b。因此，陰極區(qū)12c的摻雜濃度大于漂移區(qū)12d的摻雜濃度。在漂移區(qū)12d中形成由相對(duì)側(cè)面14a和14b限定的具有剖面寬度“Wm”的臺(tái)面14。臺(tái)面可以為條形、矩形、圓柱形或其它類(lèi)似的幾何圖形。在臺(tái)面?zhèn)让嫔线€設(shè)置絕緣區(qū)16a和16b(描述為SiO2)。整流器還包含絕緣區(qū)16a、16b之上的陽(yáng)極電極18。陽(yáng)極電極18與第二表面12b處的臺(tái)面14形成肖特基整流接觸。在陽(yáng)極電極/臺(tái)面界面處形成的肖特基勢(shì)壘層的高度由使用的電極金屬和半導(dǎo)體(例如，Si、Ge、GaAs和SiC)的類(lèi)型來(lái)決定并根據(jù)臺(tái)面14中的摻雜濃度來(lái)決定。最后，鄰接陰極區(qū)12c在第一表面12a處設(shè)置陰極電極20。陰極電極20歐姆接觸陰極區(qū)12c。
當(dāng)現(xiàn)代的電源電壓為了適應(yīng)減少功耗并提高能效的需要而持續(xù)降低時(shí)，在電源整流器上降低導(dǎo)通壓降、且還維持高的正偏電流密度的水平就變得更加重要。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已公知，導(dǎo)通壓降通常根據(jù)金屬/半導(dǎo)體結(jié)上的正向電降和半導(dǎo)體區(qū)與陰極接觸的串聯(lián)電阻而決定。
對(duì)于降低功耗的需要還必須使反偏漏電流最小。反偏漏電流是在反偏阻斷操作模式期間在整流器中的電流。為了維持高反偏阻斷電壓并使反偏漏電流最小，整流器的半導(dǎo)體部分典型為輕摻雜并制造得相對(duì)厚，以致在金屬/半導(dǎo)體界面處的反偏電場(chǎng)不會(huì)變得過(guò)高。給定反偏電壓下的反偏漏電流的值還與金屬和半導(dǎo)體區(qū)之間的肖特基勢(shì)壘層的高度(勢(shì)壘層)成反比。因此，為了實(shí)現(xiàn)減少功耗，應(yīng)當(dāng)使反偏壓降和反偏漏電流最小并且使反偏阻斷電壓最大。
由于在漂移區(qū)14的臺(tái)面形部分和相對(duì)溝槽的絕緣側(cè)壁16a、16b的金屬陽(yáng)極18的部分中的主電荷載流子之間產(chǎn)生的電荷耦合，根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利US5612567，圖1的器件就能獲得所期望的效果。特別地，相對(duì)于理想的平面型整流器顯著地降低了金屬-半導(dǎo)體接觸(肖特基接觸)的中心處的電場(chǎng)。通過(guò)降低肖特基勢(shì)壘高度，肖特基接觸中心處的電場(chǎng)的降低就導(dǎo)致了反偏漏電流的顯著減少。反偏漏電流是在反偏(阻斷)操作模式期間的整流器中的電流。而且，電場(chǎng)分布輪廓的峰值就從金屬-半導(dǎo)體接觸漂移并進(jìn)入漂移區(qū)。由于電場(chǎng)的峰值從肖特基接觸向外移動(dòng)，因此臺(tái)面就能夠維持更高電壓，由此提供比理想的平面型整流器更高的擊穿電壓(反向阻斷電壓)。
圖2說(shuō)明圖1中所示的肖特基整流器的擊穿電壓與溝槽氧化物厚度的關(guān)系圖，它是前述專(zhuān)利的圖12的再現(xiàn)。具體地，示出了隨著氧化物厚度增加直到至少2200埃未變化的擊穿電壓。對(duì)于分別具有0.5微米的臺(tái)面寬度和1微米的單元間距并且分別具有3微米的溝槽深度和4微米的漂移區(qū)厚度的肖特基整流器獲得了圖2的關(guān)系圖。
如圖2所示，高壓應(yīng)用中采用的肖特基整流器(Schottky rectifiers)需要相對(duì)厚的溝槽氧化層。典型地通過(guò)熱技術(shù)來(lái)生長(zhǎng)氧化層，因?yàn)樗峁┚哂性谘趸?半導(dǎo)體界面處的降低缺陷密度的良好外延，所以?xún)?yōu)先采用熱技術(shù)。遺憾的是，相對(duì)于熱生長(zhǎng)氧化層的低生長(zhǎng)速度就難于獲得具有2000埃以上厚度的溝槽氧化層。而且，具有更高淀積速度的可替換的生長(zhǎng)技術(shù)例如化學(xué)氣相淀積(CVD)將產(chǎn)生更多缺陷密度并由此在氧化物-半導(dǎo)體界面產(chǎn)生更多的電荷。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中就存在一種需要以提供溝槽肖特基整流器器件以便在高壓下工作并相對(duì)容易制造。
發(fā)明概述通過(guò)本發(fā)明就能滿(mǎn)足上述和其它需要。具體地，提供一種肖特基整流器，包括(a)具有半導(dǎo)體區(qū)和漂移區(qū)的第一和第二相對(duì)表面的半導(dǎo)體區(qū)，該半導(dǎo)體區(qū)包括鄰接第一表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的陰極區(qū)和鄰接第二表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)，該漂移區(qū)具有比陰極區(qū)的摻雜濃度更低的凈摻雜濃度；(b)從第二表面延伸進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)并在半導(dǎo)體區(qū)中限定一個(gè)或多個(gè)臺(tái)面的一個(gè)或多個(gè)溝槽；(c)絕緣區(qū)，鄰接溝槽下部中的半導(dǎo)體區(qū)；(d)以及陽(yáng)極電極，其(i)鄰接肖特基整流接觸并與第二表面處的半導(dǎo)體形成肖特基整流接觸，(ii)鄰接肖特基整流接觸并與溝槽上部之中的半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸，并且(iii)鄰接溝槽下部之中的絕緣區(qū)。
優(yōu)選地，半導(dǎo)體是硅，第一導(dǎo)電類(lèi)型是n-型導(dǎo)電類(lèi)型，并且在第一表面上設(shè)置陰極電極。
溝槽的下部?jī)?yōu)選對(duì)應(yīng)于溝槽的大約25-40％的深度。在一些實(shí)施例中，溝槽延伸進(jìn)入具有絕緣的優(yōu)選在陰極區(qū)和漂移區(qū)之間延伸的溝槽下部的陰極區(qū)。
絕緣區(qū)優(yōu)選包括可以淀積或熱生長(zhǎng)的二氧化硅。
在一些實(shí)施例中，多晶硅區(qū)設(shè)置在絕緣區(qū)上并形成陽(yáng)極電極的一部分。
本發(fā)明還提供一種形成溝槽肖特基整流器的方法。該方法包括(a)形成具有半導(dǎo)體區(qū)和漂移區(qū)的第一和第二相對(duì)表面的半導(dǎo)體區(qū)，該半導(dǎo)體區(qū)包括鄰接第一表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的陰極區(qū)和鄰接第二表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)，該漂移區(qū)具有比陰極區(qū)的摻雜濃度更低的凈摻雜濃度；(b)形成從第二表面延伸進(jìn)入具有溝槽的半導(dǎo)體區(qū)并在半導(dǎo)體區(qū)中限定一個(gè)或多個(gè)臺(tái)面的一個(gè)或多個(gè)溝槽；(c)形成鄰接溝槽下部中的半導(dǎo)體區(qū)的絕緣區(qū)；(d)以及形成陽(yáng)極電極，其(i)鄰接肖特基整流接觸并與第二表面處的半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸，(ii)鄰接肖特基整流接觸并與溝槽上部之中的半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸，并且(iii)鄰接溝槽下部之中的絕緣區(qū)。
形成半導(dǎo)體區(qū)的步驟優(yōu)選包括提供對(duì)應(yīng)于陰極區(qū)的半導(dǎo)體襯底，并生長(zhǎng)與襯底上的漂移區(qū)相對(duì)應(yīng)的外延半導(dǎo)體層。
形成溝槽的步驟優(yōu)選包括在半導(dǎo)體區(qū)的第二表面之上形成構(gòu)圖的掩膜層并通過(guò)掩膜層蝕刻溝槽。
形成絕緣區(qū)的步驟包括在溝槽中的第二表面之上設(shè)置氧化層，隨后蝕刻氧化層的一部分。在一些實(shí)施例中，在氧化層(它可以為熱生長(zhǎng))上設(shè)置光刻膠圖形，并且部分氧化層沒(méi)有被蝕刻的光刻膠覆蓋，由此去除光刻膠。在一些實(shí)施例中，在氧化層(它可以為熱生長(zhǎng))上設(shè)置多晶硅層，并蝕刻多晶硅層，以致暴露在第二表面之上并在溝槽上部之上的部分氧化層，隨后通過(guò)蝕刻去除這些暴露的部分。
形成絕緣區(qū)的步驟還可以包括淀積氧化層。例如，可以在第二表面上并在溝槽之中淀積原硅酸四乙酯(tetraethylorthosilicate)層。然后蝕刻原硅酸四乙酯層直至從第二表面和溝槽上部去除它。隨后，可以將原硅酸四乙酯層轉(zhuǎn)換為高密度的二氧化硅層。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種新穎的具有低反偏壓降、低反偏漏電流和高擊穿電壓的肖特基勢(shì)壘整流器。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使用簡(jiǎn)單而且經(jīng)濟(jì)的制造技術(shù)來(lái)制造這種肖特基勢(shì)壘整流器。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)審閱以下提出的詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)、實(shí)施例和權(quán)利要求書(shū)，其它實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
附圖的簡(jiǎn)要描述圖1說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的溝槽MOS勢(shì)壘肖特基整流器的剖面圖。
圖2是例如圖1中所示的肖特基整流器的擊穿電壓與溝槽氧化物厚度的關(guān)系圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的溝槽肖特基整流器的剖面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的溝槽肖特基整流器的剖面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的溝槽肖特基整流器的剖面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的溝槽肖特基整流器的剖面圖。
圖7A-7B是說(shuō)明形成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖3的溝槽肖特基整流器的方法的剖面圖。
本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在，將參照其中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖更加全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明以不同形式舉例而不應(yīng)當(dāng)限于在此提出的實(shí)施例。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的肖特基勢(shì)壘整流器(Schottky barrier rectifier)的剖面圖。整流器10包含具有第一表面12a和第二相對(duì)表面12b的第一導(dǎo)電類(lèi)型、典型為N-型導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體區(qū)12。襯底半導(dǎo)體區(qū)12優(yōu)選包括鄰接第一表面12a的相對(duì)重?fù)诫s的陰極區(qū)12c(示出為N+)。如圖所示，陰極區(qū)12c摻雜為第一導(dǎo)電類(lèi)型、大約5×1019/cm-3的雜質(zhì)濃度。第一導(dǎo)電類(lèi)型(示出為N)的漂移區(qū)12d優(yōu)選從陰極區(qū)延伸至第二表面12b。如圖所示，對(duì)于30伏的器件，漂移區(qū)12d摻雜為第一導(dǎo)電類(lèi)型、大約3.3×1016/cm-3的雜質(zhì)濃度。漂移區(qū)12d和陰極區(qū)12c形成非整流N+/N結(jié)。
在漂移區(qū)12d中形成具有剖面寬度“Wm”的臺(tái)面14。由相對(duì)的溝槽限定臺(tái)面。絕緣區(qū)16(在此情況下，示出為熱生長(zhǎng)的氧化層)形成在溝槽之中并鄰接半導(dǎo)體區(qū)12。每個(gè)絕緣區(qū)16包含第一和第二絕緣區(qū)16a和16b。絕緣區(qū)16a是熱生長(zhǎng)的層。在絕緣區(qū)16a之上通過(guò)淀積技術(shù)生長(zhǎng)絕緣區(qū)16b。如下所述，熱生長(zhǎng)的區(qū)域優(yōu)越地制造出具有相對(duì)低缺陷的氧化物-半導(dǎo)體界面而淀積的區(qū)域能夠生長(zhǎng)相對(duì)厚的溝槽氧化層。絕緣區(qū)16典型具有大約700-2000埃的總厚度。Wm典型為大約1微米。溝槽深度“d”典型為大約3微米。
臺(tái)面14在三維方向上(未示出)延伸，并且可以為條形、矩形、圓柱形或其它類(lèi)似的幾何形狀。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以利用多種溝槽結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體區(qū)12中形成臺(tái)面14。
例如，可以在三維方向上延伸的相鄰線(xiàn)形溝槽對(duì)之間形成臺(tái)面14。作為另一個(gè)實(shí)施例，環(huán)形溝槽形成臺(tái)面14。對(duì)于這些實(shí)施例，當(dāng)以橫向剖面方向觀看時(shí)，溝槽就如圖3中所示。
可以看出，陽(yáng)極電極18同時(shí)沿第二表面鄰接漏區(qū)12d?？梢钥闯觯?yáng)極電極18同時(shí)還鄰接絕緣區(qū)16。陽(yáng)極電極18在它接觸半導(dǎo)體漏區(qū)12d處即沿第二表面12b形成肖特基勢(shì)壘整流結(jié)。
最后，鄰接陰極區(qū)12c在第二表面12b處設(shè)置陰極電極(未示出)。陽(yáng)極電極最好歐姆接觸陰極區(qū)12c。
這種整流器具有高反偏擊穿電壓。不希望任何特殊的工作原理來(lái)支持，應(yīng)當(dāng)相信，這種設(shè)計(jì)提供在陽(yáng)極電極18和臺(tái)面14之間導(dǎo)致產(chǎn)生電荷耦合的絕緣區(qū)16、有利地影響臺(tái)面結(jié)構(gòu)之中的電壓分布輪廓并提供高反偏擊穿電壓和低漏電流。本領(lǐng)域技術(shù)人員優(yōu)化相對(duì)于第二絕緣層16b的厚度的第一絕緣層16a的厚度是顯而易見(jiàn)的。
圖4中提供了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。除了溝槽延伸超出漂移區(qū)12d并延伸進(jìn)入陰極區(qū)12c之外，本實(shí)施例類(lèi)似于圖3的實(shí)施例。
在圖5和6中示出了本發(fā)明的其它實(shí)施例。在圖5中，通過(guò)采用多層陽(yáng)極電極，其包括鈦層18a、鈦鎢層18b和鎢層18c，改善了陽(yáng)極電極和漂移區(qū)12d之間的接觸的肖特基整流特性。在該具體的實(shí)例中，鈦鎢層18b包括50％的鈦和50％的鎢。通過(guò)形成器件之中的P+區(qū)12e(見(jiàn)圖5)就使正偏壓降進(jìn)一步改善。在該具體的實(shí)例中，P+區(qū)的摻雜濃度為1×1019/cm-3。
圖7A-7B說(shuō)明本發(fā)明用于提供圖3中所示的溝槽肖特基整流器10的實(shí)施例?，F(xiàn)在參照這些附圖，在常規(guī)的N+摻雜的襯底上(對(duì)應(yīng)于陰極區(qū)12c)生長(zhǎng)N-摻雜的外延層(對(duì)應(yīng)于漂移區(qū)12d)。外延層12d典型為大約7微米厚。接著，利用光刻膠掩膜工藝形成限定溝槽21的位置的掩膜部分(未示出)。優(yōu)選通過(guò)反應(yīng)離子腐蝕穿過(guò)掩膜部分之間的開(kāi)口干法蝕刻溝槽21、典型為大約3微米的深度。去除掩膜部分并在整個(gè)表面之上分別通過(guò)熱生長(zhǎng)和淀積來(lái)形成絕緣層16a和16b。絕緣層16a和16b典型為氧化層例如二氧化(SiO2)。對(duì)于熱氧化層16典型為大約700-2000埃范圍的厚度。
通過(guò)熱氧化的生長(zhǎng)是常規(guī)技術(shù)，使用該技術(shù)以生長(zhǎng)二氧化硅層16a。在所有的熱方法中，都是由硅(Si)來(lái)形成二氧化硅。由于氧的出現(xiàn)，即使在室溫下也戶(hù)發(fā)生這種反應(yīng)。然而，通常需要高溫(典型為900和1200℃之間)以便在合理的工藝時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量的氧化物。將利用氧氣作為氧源的反應(yīng)稱(chēng)作干法氧化。將利用水蒸汽作為氧源的反應(yīng)稱(chēng)作蒸汽氧化或濕法氧化。與蒸汽氧化相關(guān)的生長(zhǎng)速率大于與干法氧化的生長(zhǎng)速率?？梢圆捎冒諝馍L(zhǎng)技術(shù)、快速熱氧化技術(shù)、高壓氧化技術(shù)和陽(yáng)極氧化的各種熱氧化技術(shù)來(lái)生長(zhǎng)二氧化硅層16a。熱生長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榕c此相關(guān)的低生長(zhǎng)速率容易形成無(wú)缺陷層。
可以通過(guò)淀積技術(shù)例如化學(xué)氣相淀積(CVD)來(lái)生長(zhǎng)絕緣層16b。在CVD中，在晶片表面上完整地淀積有益的材料。適合的幾種CVD技術(shù)包括大氣壓化學(xué)氣相淀積(APCVD)、低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)和增強(qiáng)等離子體CVD(PECVD)。再次假設(shè)絕緣層16b是二氧化硅，那么在實(shí)施例APCVD工藝中，在淀積室中、典型為大約450℃下混合并反應(yīng)硅烷(SiH4)和氧氣(O2)來(lái)形成SiO2。在典型的LPCVD工藝中，采用較高的溫度例如大約900℃使二氯硅烷(SiCl2H2)與氧化氮(NO2)反應(yīng)來(lái)形成SiO2。在公知的PECVD工藝中，采用較低的溫度典型為大約400℃并在氧氣氛下使用原硅酸四乙酯(TEOS)(Si(OC2H5)4)源來(lái)形成SiO2。如果需要，可以使淀積的CVD層致密，例如通過(guò)高溫退火步驟。在致密之后，淀積的二氧化硅膜就緊靠結(jié)構(gòu)并接近熱生長(zhǎng)的氧化物的特性。在熱生長(zhǎng)技術(shù)之上的淀積技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是淀積技術(shù)提供較快的生長(zhǎng)速率。結(jié)果，可以容易地制造相對(duì)較厚的溝槽氧化層。而且，由于在氧化物-半導(dǎo)體界面處設(shè)置熱生長(zhǎng)的層，因此在界面處就獲得了沒(méi)有產(chǎn)生非常高的缺陷密度的厚氧化層。
最后，如圖7B所示，設(shè)置陽(yáng)極電極18以完成該結(jié)構(gòu)。例如，通過(guò)設(shè)置(a)TiW層、接著(b)PtSi層、接著(c)Al層來(lái)獲得陽(yáng)極電極。作為另一個(gè)實(shí)例，可以通過(guò)設(shè)置(a)TiN層、接著(b)PtSi層、接著(c)Al層來(lái)獲得陽(yáng)極電極。
盡管在圖5中(見(jiàn)上述的討論)出現(xiàn)了陽(yáng)極電極18結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例。在本實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置(a)Ti層、接著(b)TiW層、接著(c)W層來(lái)獲得陽(yáng)極電極。
在與即將制造圖6結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)的情況下，除了在生長(zhǎng)外延層12d之后在外延層12d的上部例如通過(guò)離子注入和擴(kuò)散來(lái)形成P+層12e之外，隨后進(jìn)行上述步驟。
因此，本發(fā)明提供一種溝槽肖特基整流器及其制造方法。獲得的肖特基整流器具有厚的溝槽氧化層并由此具有高擊穿電壓。雖然已經(jīng)描述了關(guān)于幾個(gè)具體的實(shí)施例的本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)上述實(shí)施例的許多其它變化將是明顯的。應(yīng)當(dāng)理解，這些變化將不僅通過(guò)附加的權(quán)利要求書(shū)限定而且落入本發(fā)明的教導(dǎo)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種肖特基整流器，包括半導(dǎo)體區(qū)，具有第一和第二相對(duì)表面，所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)包括鄰接第一表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的陰極區(qū)和鄰接第二表面的所說(shuō)第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)，所說(shuō)漂移區(qū)具有比所說(shuō)陰極區(qū)的摻雜濃度更低的凈摻雜濃度；一個(gè)或多個(gè)溝槽，從所說(shuō)第二表面延伸進(jìn)入所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)并在所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)中限定出一個(gè)或多個(gè)臺(tái)面；絕緣區(qū)，鄰接所說(shuō)一個(gè)或多個(gè)溝槽中的所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)，所說(shuō)絕緣區(qū)包含接觸所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的熱生長(zhǎng)的絕緣層和在所說(shuō)熱生長(zhǎng)的絕緣層之上配置的淀積生長(zhǎng)的絕緣區(qū)；以及陽(yáng)極電極，其(a)鄰接肖特基整流接觸并在所說(shuō)第二表面處與所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸并且(b)鄰接所說(shuō)溝槽中的所說(shuō)絕緣區(qū)。
2.權(quán)利要求1的肖特基整流器，其中所說(shuō)絕緣區(qū)包括氧化物。
3.權(quán)利要求2的肖特基整流器，其中所說(shuō)絕緣區(qū)包括二氧化硅。
4.權(quán)利要求1的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積生長(zhǎng)所說(shuō)淀積生長(zhǎng)的絕緣層。
5.權(quán)利要求2的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積生長(zhǎng)所說(shuō)淀積生長(zhǎng)的絕緣層。
6.權(quán)利要求3的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積生長(zhǎng)所說(shuō)淀積生長(zhǎng)的絕緣層。
7.權(quán)利要求1的肖特基整流器，其中所說(shuō)半導(dǎo)體是硅。
8.權(quán)利要求1的肖特基整流器，其中所說(shuō)第一導(dǎo)電類(lèi)型是n-型導(dǎo)電類(lèi)型。
9.權(quán)利要求1的肖特基整流器，其中所說(shuō)溝槽延伸進(jìn)入所說(shuō)陰極區(qū)。
10.一種形成溝槽肖特基整流器的方法，包括形成具有第一和第二相對(duì)表面的半導(dǎo)體區(qū)，所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)包括鄰接第一表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的陰極區(qū)和鄰接第二表面的所說(shuō)第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)，所說(shuō)漂移區(qū)具有比所說(shuō)陰極區(qū)的摻雜濃度更低的凈摻雜濃度；形成從所說(shuō)第二表面延伸進(jìn)入所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的一個(gè)或多個(gè)溝槽，所說(shuō)溝槽在所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)中限定出一個(gè)或多個(gè)臺(tái)面；通過(guò)熱生長(zhǎng)接觸所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的第一絕緣層并在所說(shuō)第一熱生長(zhǎng)的絕緣層之上淀積第二絕緣層來(lái)形成鄰接所說(shuō)溝槽中的所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的絕緣區(qū)；以及形成陽(yáng)極電極，其(a)鄰接肖特基整流接觸并在所說(shuō)第二表面處與所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸，并且(b)鄰接所說(shuō)溝槽中的所說(shuō)絕緣區(qū)。
11.權(quán)利要求10的肖特基整流器，其中所說(shuō)絕緣區(qū)包括氧化物。
12.權(quán)利要求12的肖特基整流器，其中所說(shuō)絕緣區(qū)包括二氧化硅。
13.權(quán)利要求10的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積來(lái)淀積所說(shuō)第二絕緣層。
14.權(quán)利要求11的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積來(lái)淀積所說(shuō)第二絕緣層。
15.權(quán)利要求12的肖特基整流器，其中通過(guò)化學(xué)氣相淀積來(lái)淀積所說(shuō)第二絕緣層。
16.權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括在所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的所說(shuō)第一表面上設(shè)置陽(yáng)極電極。
17.權(quán)利要求10的方法，其中形成所說(shuō)半導(dǎo)體區(qū)的所說(shuō)步驟包括設(shè)置所說(shuō)半導(dǎo)體襯底，所說(shuō)半導(dǎo)體襯底對(duì)應(yīng)于所說(shuō)陰極區(qū)；以及在所說(shuō)襯底上生長(zhǎng)外延半導(dǎo)體層，所說(shuō)外延半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)于所說(shuō)漂移區(qū)。
18.權(quán)利要求10的方法，其中形成所說(shuō)溝槽的所說(shuō)步驟包括在半導(dǎo)體區(qū)的第二表面之上形成構(gòu)圖的掩膜層并通過(guò)所說(shuō)掩膜層蝕刻所說(shuō)溝槽的步驟。
19.權(quán)利要求10的方法，其中形成所說(shuō)溝槽以致它們延伸進(jìn)入所說(shuō)陰極區(qū)。
全文摘要
提供一種肖特基整流器。肖特基整流器包括(A)具有半導(dǎo)體區(qū)和漂移區(qū)的第一和第二相對(duì)表面的半導(dǎo)體區(qū)，該半導(dǎo)體區(qū)包括鄰接第一表面(12A)的第一導(dǎo)電類(lèi)型的陰極區(qū)(12C)和鄰接第二表面的第一導(dǎo)電類(lèi)型的漂移區(qū)(12D)，該漂移區(qū)具有比陰極區(qū)的摻雜濃度更低的凈摻雜濃度；(B)從第二表面(12B)延伸進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)并在半導(dǎo)體區(qū)中限定一個(gè)或多個(gè)臺(tái)面的一個(gè)或多個(gè)溝槽；(C)絕緣區(qū)(16)，鄰接溝槽下部中的半導(dǎo)體區(qū)；(D)以及陽(yáng)極電極，其(I)鄰接肖特基整流接觸并與第二表面(12)處的半導(dǎo)體形成肖特基整流接觸，(II)鄰接肖特基整流接觸并與溝槽上部之中的半導(dǎo)體區(qū)形成肖特基整流接觸，并且(III)鄰接溝槽下部之中的絕緣區(qū)(16)。
文檔編號(hào)H01L29/872GK1520615SQ02811144
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月1日
發(fā)明者石甫淵, 蘇根政 申請(qǐng)人:通用半導(dǎo)體公司