[实用新型]一种肖特基二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，具体涉及一种肖特基二极管。

背景技术

肖特基势垒二极管SBD（Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管）是德国科学家肖特基(Schottky)1938年实用新型的。它是一种低功耗、超高速半导体器件，广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管使用。肖特基二极管比普通二极管有正向压降低、反向电荷恢复时间短(10ns以内)等优点。

目前传统肖特基二极管在获得广泛应用同时，亦遇到了新的问题：随着半导体技术的发展，对肖特基二极管反向耐压要求越来越高，近些年甚至达到200V~250V，反向耐压的提高势必造成正向压降的增大，导致在高压整流电路中产生较大的功耗，造成不必要的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的目的在于提出一种具有反向耐压高、正向降压效果好、功耗小的肖特基二极管及其形成方法。

根据本实用新型实施例的肖特基二极管，包括：阴极金属层；形成在所述阴极金属层之上的重掺第一类型掺杂衬底层；形成在所述重掺第一类型掺杂衬底层之上的轻掺第一类型掺杂外延层；形成在所述轻掺第一类型掺杂外延层之上的阳极金属层，其中，所述轻掺第一类型掺杂外延层与所述阳极金属层的界面处形成了肖特基势垒区；形成在所述肖特基势垒区和轻掺第一类型掺杂外延层之中的至少一个第二类型掺杂扩散区，其中，所述第二类型掺杂扩散区与所述阳极金属层形成欧姆接触，其中，多个所述第二类型掺杂扩散区总面积小于所述肖特基势垒区面积的一半，并且相邻两个所述第二类型掺杂扩散区的间隔相等且大于所述第二类型掺杂扩散区的宽度与深度之和。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：形成在所述轻掺第一类型掺杂外延层的顶部表面的、且位于所述至少一个第二类型掺杂扩散区的外围的第二类型掺杂保护环。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：形成在所述第二类型掺杂保护环之上的边缘二氧化硅保护层。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二类型掺杂扩散区和所述第二类型掺杂保护环的掺杂浓度相等。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二类型掺杂扩散区的掺杂原子为硼或磷，掺杂浓度为10¹⁴-10¹⁸原子/立方厘米。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二类型掺杂扩散区的形状为正方形、圆形、六边形或八边形。本实用新型提出的肖特基二极管，比传统肖特基二极管在肖特基势垒区多了至少一个第二类型掺杂扩散区，在高反向耐压条件下，轻掺第一类型掺杂外延层较厚，其对正向压降的贡献，在整个器件结构中所占比重较大，因此造成高反压情况下，正向压降较大。本实用新型中提到的在肖特基势垒区增加至少一个第二类型掺杂扩散区，可在轻掺第一类型掺杂外延层区产生电导调制效应：当第二类第一类结上流过的正向电流较大时，由第二类型掺杂扩散区注入并积累在轻掺第一类型掺杂外延层区的少子空穴浓度将很大，为了维持半导体的电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加，使其电阻率明显下降，也就是电导大大增加，使得肖特基二极管在正向电流较大时正向压降仍然很低。鉴于以上理论，可以预见反向耐压越高，该实用新型降低正向压降效果越明显，可有效的降低高压肖特基二极管功耗。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是传统肖特基二极管的剖面图。

图2是本实用新型实施例的肖特基二极管的剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。