沟槽肖特基二极管及其制作方法.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CN107195692A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710324047.7(22)申请日2017.05.09(71)申请人中航（重庆）微电子有限公司地址401331重庆市沙坪坝区西永镇西永大道25号(72)发明人余强焦伟桑雨果姚鑫张小辛(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人罗泳文(51)Int.Cl.H01L29/872(2006.01)H01L29/06(2006.01)H01L21/328(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称沟槽肖特基二极管及其制作方法(57)摘要本发明提供一种沟槽肖特基二极管及其制作方法，包括：于硅基底中形成多个具有第一宽度的第一沟槽以及至少一个位于终端的具有第二宽度的第二沟槽，所述第二宽度大于所述第一宽度；于第一沟槽第二沟槽及硅基底的表面形成介质层；沉积多晶硅，对多晶硅进行平坦化；去除硅基底上表面的介质层，所述第二沟槽中保留多晶硅及介质层；于硅基底上表面形成肖特基结；制作上金属电极。本发明通过在器件终端设置一个较宽的终端沟槽，并直接利用栅氧化层作为终端层间介质层，从而可以省掉传统工艺中需要单独生长终端层间介质层的工序；本发明肖特基势垒层所需表面使用湿法全刻蚀获得，可以省掉传统制作所需要的光罩层以及刻蚀工序，可以显著节约制造成本。CN107195692ACN107195692A权利要求书1/2页1.一种沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：1)提供一硅基底，于所述硅基底中形成多个具有第一宽度的第一沟槽以及至少一个位于终端的具有第二宽度的第二沟槽，所述第二宽度大于所述第一宽度；2)于所述第一沟槽第二沟槽及硅基底的表面形成介质层；3)于所述第一沟槽及第二沟槽中沉积多晶硅，直至填满所述第一沟槽，然后对所述多晶硅进行平坦化至露出所述硅基底上表面的介质层；4)去除所述硅基底上表面的介质层，露出硅基底的上表面，所述第二沟槽中保留多晶硅及介质层；5)于所述硅基底上表面形成肖特基金属层，并形成肖特基结；6)制作上金属电极。2.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤1)中，通过控制所述第二沟槽的第二宽度或/及其表面的介质层的厚度，以控制所述沟槽肖特基二极管的终端的降压能力。3.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤1)中，所述第二宽度不小于3倍的第一宽度。4.根据权利要求3所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤1)中，所述第二宽度为所述第一宽度的5～10倍。5.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤2)中，采用热氧化方法于所述第一沟槽第二沟槽及硅基底的上表面形成二氧化硅层，作为介质层，所述二氧化层的厚度为50nm～1000nm。6.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤4)中，采用湿法腐蚀工艺去除所述硅基底上表面的介质层，藉由所述多晶硅保护的第二沟槽中的介质层被保留。7.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤5)中，采用快速热处理方法或炉退火的方法所述肖特基金属层与所述硅基底的界面形成金属硅化物，以形成肖特基结；所述肖特基金属层的材料包括Pt、Ni、Ti、Cr、W、Mo及Co中的一种。8.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制作方法，其特征在于：步骤6)中，所述上金属电极连接各肖特基结并延伸至所述第二沟槽内，并终止于所述第二沟槽底部的多晶硅上。9.一种沟槽肖特基二极管，其特征在于，包括：硅基底，所述硅基底中形成有多个具有第一宽度的第一沟槽以及至少一个位于终端的具有第二宽度的第二沟槽，所述第二宽度大于所述第一宽度；介质层，形成于所述第一沟槽第二沟槽表面；多晶硅层，填充于所述第一沟槽中以及形成于所述第二沟槽的介质层表面；肖特基结，形成于所述第一沟槽之间的硅基底的表面；以及上金属电极。10.根据权利要求9所述的沟槽肖特基二极管，其特征在于：通过控制所述第二沟槽的第二宽度以控制所述沟槽肖特基二极管的终端的降压能力。11.根据权利要求9所述的沟槽肖特基二极管，其特征在于：所述第二宽度不小于3倍的2CN107195692A权利要求书2/2页第一宽度。12.根据权利要求11所述的沟槽肖特基二极管，其特征在于：所述第二宽度为所述第一宽度的5～10倍。13.根据权利要求9所述的沟槽肖特基二极管，其特征在于：所述介质层为二氧化硅层，所述二氧化层的厚度为50nm～1000nm。14.根据权利要求9所述的沟槽肖特基二极管，其特征在于：所述多晶硅为N型重掺杂的多晶硅，且所述多晶硅层的掺杂浓度为1019～1021/cm3。15.根据权利要求9