[发明专利]浅槽金属氧化物半导体二极管

权利要求书

1.一种浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述浅槽金属氧化物半导体二极管的物理结构从底层往上依次是金属化阴极(1)、N型重掺杂单晶硅衬底区(2)、N^-外延层(3)、位于两侧的两个深P体区(5)、位于深P体区(5)上的浅槽(6)、浅槽(6)内侧的N型重掺杂区(7)、二氧化硅栅氧化层(8)、多晶硅栅电极(9)、金属化阳极(10)；所述金属化阳极(10)与浅槽(6)、N型重掺杂区(7)和多晶硅栅电极(9)短接；所述两个深P体区(5)与其之间的N^-外延层(3)构成结型场效应晶体管区(4)，深P体区(5)通过浅槽(6)与金属化阳极(10)短接；所述N型重掺杂区(7)、二氧化硅栅氧化层(8)、多晶硅栅电极(9)和N^-外延层(3)构成电子积累层结构(11)。

2.根据权利要求1所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述深P体区(5)的掺杂浓度大于N^-外延层(3)的掺杂浓度两个数量级。

3.根据权利要求2所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述浅槽(6)槽深为0.7μm。

4.根据权利要求3所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述浅槽(6)被金属化阳极(10)完全填充。

5.根据权利要求4所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述深P体区(5)截面形状是矩形、弧形、半圆形、梯形或椭圆形。

6.根据权利要求5所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述二氧化硅栅氧化层(8)厚度范围为5到100nm。

7.根据权利要求6所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述N型重掺杂区(7)与深P体区(5)之间为N^-外延层(3)。

8.根据权利要求7所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述多晶硅栅电极(9)采用导电材料金属栅电极、金属氮化物、金属氧化物或金属硅化物。

9.根据权利要求8所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述浅槽金属氧化物半导体二极管用体硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅半导体材料。

10.根据权利要求9所述的浅槽金属氧化物半导体二极管，其特征在于：所述衬底采用N型重掺杂单晶硅衬底区(2)，晶向为<100>，掺杂浓度为1.8×10¹⁹cm^-3，厚度为5μm；N^-外延层(3)磷掺杂浓度为3.5×10¹⁵cm^-3，厚度为9μm；深P体区(5)掺杂浓度为3.5×10¹⁷cm^-3，厚度为0.85μm，两深P体区(5)构成的PN结距离为0.9μm；N型重掺杂区(7)掺杂浓度为5×10¹⁹cm^-3，结深为0.3μm；二氧化硅栅氧化层(8)厚度为8nm；多晶硅栅电极(9)厚度为0.4μm；金属化阳极(10)采用厚度为4μm的铝；金属化阴极(1)采用厚度为4μm的铝。