一种沟槽式肖特基二极管及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107768246A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201610688193.3(22)申请日2016.08.18(71)申请人北大方正集团有限公司地址100871北京市海淀区成府路298号中关村方正大厦9层申请人深圳方正微电子有限公司(72)发明人贺冠中(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人宋扬刘芳(51)Int.Cl.H01L21/329(2006.01)H01L29/06(2006.01)H01L29/872(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种沟槽式肖特基二极管及其制造方法(57)摘要本发明提供一种沟槽式肖特基二极管及其制造方法，该制造方法包括如下顺序进行的步骤：在半导体硅片的外延层上形成沟槽；在外延层的表面和沟槽的内部形成二氧化硅层，二氧化硅层至少覆盖沟槽的底部；刻蚀，去除外延层表面的二氧化硅层和沟槽底部上方的二氧化硅层；在沟槽侧壁形成二氧化硅层，并使沟槽底部残留二氧化硅层的最小厚度不小于沟槽侧壁形成的二氧化硅层的厚度。采用本发明的制造方法制得的沟槽式肖特基二极管，具有良好的性能，尤其具有较大的反向击穿电压和较低的反向漏电流。CN107768246ACN107768246A权利要求书1/1页1.一种沟槽式肖特基二极管的制造方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：在半导体硅片的外延层上形成沟槽；在所述外延层的表面和所述沟槽的内部形成二氧化硅层，所述二氧化硅层至少覆盖所述沟槽的底部；刻蚀，去除所述外延层表面的二氧化硅层和所述沟槽底部上方的二氧化硅层；在所述沟槽侧壁形成二氧化硅层，并使所述沟槽底部残留二氧化硅层的最小厚度不小于所述沟槽侧壁形成的二氧化硅层的厚度。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用化学气相沉积法，在所述外延层的表面和所述沟槽的内部形成二氧化硅层。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述外延层的表面和所述沟槽的内部形成二氧化硅层时，控制所述外延层表面的二氧化硅层的厚度不小于沟槽内部宽度的1/2。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用热氧化法，在所述外延层的表面和所述沟槽的内部形成二氧化硅层，并使所述沟槽底部残留的二氧化硅层的最小厚度大于所述沟槽侧壁形成的二氧化硅层的厚度。5.根据权利要求1至4任一所述的制造方法，其特征在于，采用热氧化法在所述沟槽侧壁形成二氧化硅层。6.根据权利要求1至4任一所述的制造方法，其特征在于，控制所述沟槽底部残留二氧化硅层的最小厚度比所述沟槽侧壁形成的二氧化硅层的厚度大7.一种沟槽式肖特基二极管，其特征在于，包括具有外延层的半导体硅片，在所述外延层上设有沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁设有二氧化硅层，所述沟槽底部二氧化硅层的最小厚度不小于所述沟槽侧壁二氧化硅层的厚度。8.根据权利要求7所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述沟槽底部的二氧化硅层是通过化学气相沉积法形成的。9.根据权利要求7所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述沟槽底部的二氧化硅层是通过热氧化法形成的，并且所述沟槽底部二氧化硅层的最小厚度大于所述沟槽侧壁二氧化硅层的厚度。10.根据权利要求8或9所述的沟槽式肖特基二极管，其特征在于，所述沟槽底部二氧化硅层的最小厚度比所述沟槽侧壁二氧化硅层的厚度大2CN107768246A说明书1/5页一种沟槽式肖特基二极管及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种沟槽式肖特基二极管及其制造方法。背景技术[0002]在半导体器件的生产过程中，特别是沟槽式肖特基二极管器件(TrenchBarrierSchottkyDiodes，TMBS)的制造过程中，反向击穿电压和反向漏电流是重要的电学参数。反向击穿电压，是当反向漏电流达到额定值时阳极和阴极之间的反向电压差。研究发现，器件反向击穿会首先发生在器件中电场强度最大的部位，经过对器件不同部位的电场强度测试，沟槽底部的电场强度最大，具体发生在沟槽底部氧化层(如二氧化硅层)厚度最小的部位(如沟槽底部拐角处)。产生上述问题的原因在于，在沟槽内壁(沟槽侧壁和沟槽底部)氧化层的生长过程中，由于目前氧化层制备工艺自身的缺陷，使沟槽底部氧化层厚度不均匀，尤其是在沟槽底部拐角处，几何结构弯曲角度太大，氧化层最薄，电场强度最为集中，从而导致反向漏电流提前达到额定值，发生反向电压击穿。[0003]为了防止上述现象发生，提高沟槽式肖特基二极管的反向击穿电压，降低反向漏电流，目前的解决方法包括：改善沟槽的形状，如将沟槽底部设计成圆形、沟槽底部夹角设置成圆弧形、沟槽截面设计为上宽下窄的梯型等，以避免因沟槽底部拐角处氧化层厚度较薄造成的反向击穿，