[发明专利]一种复合型沟槽栅肖特基器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

1）提供一N型重掺杂的基片，于所述基片表面形成N型轻掺杂的硅外延层；

2）于所述硅外延层中形成至少两个沟槽，于所述沟槽表面形成热氧化层，并于所述沟槽内沉积二氧化硅层；

3）去除沟槽上部的二氧化硅层，露出沟槽上部的侧壁；

4）于沟槽上部的侧壁及所述二氧化硅层的表面沉积第一肖特基金属层，并采用热处理方法于所述沟槽上部的侧壁形成第一金属硅化物层，以在所述沟槽上部侧壁与所述硅外延层之间形成肖特基结；

5）于沟槽上部内填充导电材料层，以在沟槽中形成MOS及肖特基复合型栅的肖特基单元漏电保护环结构；

6）于所述硅外延层表面形成第二肖特基金属层，并采用热处理方法形成第二金属硅化物；

7）于所述第二金属硅化物表面制作正面电极层。

2.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：所述正面

电极层为TiN/AlSiCu叠层、TiN/AlSi叠层及TiN/Al叠层中的一种。

3.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：步骤2）所述沟槽的宽度为0.18～0.8μm，深度为2.5～5.0μm。

4.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：步骤3）中，沟槽底部保留的二氧化硅层的厚度为100～1000nm。

5.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：所述的导电材料层为掺杂浓度为10¹⁹～10²¹/cm³的N型重掺杂的多晶硅层或易于填充在沟槽中的金属材料。

6.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：所述第一肖特基金属层及第二肖特基金属层的材料为Pt、Ni、Ti、Cr、W、Mo或Co，所述第一肖特基金属层及第二肖特基金属层的厚度为10～1000nm。

7.根据权利要求1所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构的制造方法，其特征在于：还包括以下步骤：

8）采用光刻工艺对正面电极层进行蚀刻，形成正面电极图形，并在正面淀积保护层介质，再次采用光刻工艺对保护层介质进行性蚀刻，形成正面引线窗口图形；

9）对所述N型重掺杂的基片的背面进行减薄，然后在所述N型重掺杂的基片背面形成Ti/Ni/Ag叠层，加热合金化后形成背面电极。

8.一种复合型沟槽栅肖特基器件结构，其特征在于，至少包括：

N型重掺杂的基片；

N型轻掺杂的硅外延层，结合于所述N型重掺杂基片表面；

至少两个沟槽，形成于所述硅外延层中；

二氧化硅层，沉积于所述沟槽底部；

第一金属硅化物层，形成于所述沟槽上部的侧壁；

导电材料层，填充于所述沟槽上部；

第二金属硅化物层，形成于所述硅外延层表面；以及

正面电极层，形成于所述金属硅化物表面。

9.根据权利要求8所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构，其特征在于：所述正面电极层为TiN/AlSiCu叠层、TiN/AlSi叠层及TiN/Al叠层中的一种。

10.根据权利要求8所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构，其特征在于：所述沟槽的宽度为0.18～0.8μm，深度为2.5～5.0μm。

11.根据权利要求8所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构，其特征在于：所述二氧化硅层的厚度为100～1000nm。

12.根据权利要求8所述的复合型沟槽栅肖特基器件结构，其特征在于：所述的导电材料层为掺杂浓度为10¹⁹～10²¹/cm³的N型重掺杂的多晶硅层或易于填充在沟槽中的金属材料。