[发明专利]高压肖特基二极管器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种高压肖特基二极管器件。

背景技术

肖特基二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)，是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体(接触)二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。

肖特基二极管以贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度逐渐降低，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。

在传统BCD工艺里，肖特基二极管的结构一般如图1所示，其N型埋层之上为N型深阱，N型深阱中有环形的P阱和环形的N阱，N阱中有重掺杂N型区，表面形成肖特基结，引出形成肖特基二极管的正极，N型深阱引出形成肖特基二极管的负极。该结构肖特基二极管的击穿电压BV是由N型深阱里的P阱与N型深阱之间的PN结提供，因此，当要求的肖特基二极管击穿电压大于此PN结电压时，该结构就无法实现了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高压肖特基二极管器件，具有较高的击穿电压。

为解决上述问题，本发明所述的一种高压肖特基二极管器件,其结构包含：

一N型埋层；

位于N型埋层之上的N型深阱；

在N型埋层外围具有P型埋层，在俯视角度上P型埋层是环绕包围N型埋层；

P型埋层之上为高压P阱，对应地，高压P阱环绕包围N型深阱；

高压P阱中还具有重掺杂P型区；

在N型深阱中，具有环形的P阱，以及位于环形P阱外围环形的N阱，P阱与N阱之间以场氧隔离；

P阱中具有重掺杂P型区，N阱中具有重掺杂N型区，以形成引出；

所述隔离环形的P阱和N阱之间的场氧之上，具有多晶硅场板；并且多晶硅场板与肖特基二极管的负极通过金属短接。

进一步地，所述多晶硅场板覆盖部分P阱，即与P阱具有重叠。

进一步地，所述多晶硅场板的宽度为P阱与N阱之间距离的1/4～3/4。

本发明所述的高压肖特基二极管，通过增加多晶硅环，在P阱和N阱之间的场氧上形成多晶硅场板，并且该场板与肖特基二极管的负极相连，通过多晶硅场板调节场氧下的电场，提高肖特基二极管的耐压能力。

附图说明

图1是常规高压肖特基二极管的结构示意图；

图2是本发明高压肖特基二极管的结构示意图。

附图标记说明

1是N型埋层，2是P型埋层，3是高压P阱，4是重掺杂P型区，5是N阱，6是重掺杂N型区，7是场氧，8是P阱，9是多晶硅场板(环)，10是金属，11是N型深阱。

具体实施方式

本发明所述的高压肖特基二极管器件,其结构如图2所示，包含：

一N型埋层1；

位于N型埋层1之上的N型深阱11；

在N型埋层11外围具有P型埋层2，在俯视角度上P型埋层2是环绕包围N型埋层1；

P型埋层2之上为高压P阱3，对应地，高压P阱3环绕包围N型深阱11；

高压P阱3中还具有重掺杂P型区4；

在N型深阱11中，具有俯视呈环形的P阱8，以及位于环形P阱8外围环形的N阱5，P阱8与N阱5之间以场氧7隔离；同时N阱5也与高压P阱之间以场氧7隔离。

P阱8中具有重掺杂P型区4，N阱5中具有重掺杂N型区6，以形成引出；

所述隔离环形的P阱8和N阱5之间的场氧之上，具有多晶硅场板，形成环形的场板9；并且多晶硅场板9与肖特基二极管的负极通过金属短接。所述多晶硅场板9覆盖部分P阱8，即与P阱8具有重叠。所述多晶硅场板的宽度为P阱与N阱之间距离的1/4～3/4，即图2中a＝(1/4～3/4)*b。

上述的高压肖特基二极管可以采用如下的基于BCD工艺的工艺方法进行实施：

第1步，在P型衬底上形成N型埋层，形成方法为离子注入，然后推进；