[发明专利]一种高温肖特基二极管

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计及制造技术领域，特别涉及一种在高温情况下能够有效降低电路漏电流的肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短，可以达到纳秒级，正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可以达到上千安培，这些优点是快恢复二极管所无法比拟的。

目前，肖特基二极管主要应用于高速整流领域，传统肖特基二极管的结构如图1所示，这种肖特基二极管在高温下工作时，电路中产生的漏电流相当大，漏电流增加会使肖特基结产生温升，温度升高又导致器件产生更大的漏电流，如此正反馈循环，温度不断升高，直至器件烧毁。如何减小肖特基二极管器件在高温下正常使用时产生的漏电流，延长器件的寿命，是肖特基二极管研制领域的重要课题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种高温肖特基二极管。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种高温肖特基二极管，其包括：n型半导体衬底；P型重掺杂环状区域，所述P型重掺杂环状区域形成在所述n型半导体衬底内；合金层，所述合金层形成在所述P型重掺杂环状区域之内，所述合金层与所述P型重掺杂区域形成欧姆接触，所述合金层与所述n型半导体衬底形成肖特基接触；绝缘区域，所述绝缘区域的数量至少为一个，所述绝缘区域形成在所述肖特基接触区域之上，所述绝缘区域将所述肖特基接触区域分割成至少两部分，所述每一部分肖特基接触区域上具有接触孔；势垒金属层，所述势垒金属层形成在所述肖特基接触区域之上；聚酰亚胺保护层，所述聚酰亚胺保护层形成在所述势垒金属层之上，所述聚酰亚胺保护层具有贯通至所述势垒金属层的通孔；阳极金属，所述阳极金属形成在所述聚酰亚胺保护层之上并通过聚酰亚胺保护层的通孔与所述势垒金属层接触。

本发明的肖特基二极管通过绝缘区域对肖特基接触区域进行分割，从而使肖特基接触区域与势垒金属层的连接处被分割成几部分，使得通过肖特基二极管的电流以并联的方式流过器件，从而缓解因大片金属趋附效应而产生的局部电流不均匀造成的恶性电流正反馈现象，从而使得其高温情况下产生的漏电流较之传统的肖特基二级管更小，使用寿命更长，工作性能更稳定可靠。

本发明的绝缘区域之上覆盖着整片的势垒金属，势垒金属之上涂布聚酰亚胺保护层，通过一层独立光罩实现聚酰亚胺保护层完全覆盖住下层绝缘区域并且略有冗余，然后正面做上金属电极。较之传统肖特基二极管，本发明肖特基接触金属是以至少两个部分的肖特基接触并联而成。流过器件的电流通过并联的肖特基接触部分分流而成几路电流，共同流向器件的另一极。电流的趋附效应在几路电流中均有体现，这样每一路电流的趋附效应就不那么明显，或者说几乎可以忽略，趋附效应被大大削弱，较之传统的肖特基二极管，在高温下工作所产生的漏电流相对来说要小得多，器件的工作性能更稳定，寿命更长。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有肖特基二极管的示意剖面图；

图2是本发明肖特基二极管的示意剖面图；

图3是本发明肖特基二极管示意平面图。

附图标记：

1 n型衬底；2 P型重掺杂环状区域；3 绝缘区域；4 势垒金属；5 聚酰亚胺保护层；6 阳极金属；7 肖特基接触区；11 阴极金属；12 n型衬底；13 n型外延层；14 P型重掺杂环状区域；15 肖特基接触区；16 绝缘区域；17 阳极金属。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。