[发明专利]沟槽式肖特基的终端结构及沟槽式肖特基

说明书

本发明提供沟槽式肖特基终端结构及沟槽式肖特基，沟槽式肖特基终端结构包括外延层，形成于外延层的表层中的沟槽、填充在沟槽中的多晶硅、形成于沟槽与多晶硅之间的栅氧化层、形成于衬底表面的介质层和形成于介质层表面的正面金属电极，沟槽为多个。沟槽式肖特基包括原胞区和终端区，终端区的结构为上述的终端结构。该沟槽式肖特基终端结构将现有技术中单个宽沟槽改为多个窄沟槽，使终端区沟槽刻蚀时制造的沟槽的深度与原胞区趋于接近，终端区和原胞区交界处的电场分布平缓，器件稳定性提高，之后的poly填充和刻蚀后的光刻工艺难度降低；孔层光刻的工艺难度的降低；沟槽中的多晶硅与正面金属电极短接，提升器件终端可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其是沟槽式肖特基的终端结构及沟槽式肖特基。

背景技术

目前常见的沟槽型肖特基器件的终端结构多是采用数十微米以内的单个宽大沟槽的终端结构，而这种宽沟槽结构的终端加工过程及产品存在以下几个问题：沟槽加工工艺上的难度较大，由于沟槽刻蚀的工艺能力限制，终端的宽大沟槽一般与原胞区的小沟槽深度上有较大差异；由于较大区域的沟槽，使在poly填充和刻蚀后的光刻工艺的难度也较大，涂胶、曝光显影均较常规的平面器件要高，因此常出现涂胶、显影不良的情况，对器件可靠性有影响；后续孔层的光刻需要对沟槽侧壁的poly进行对准，故需要对侧壁的poly尺寸要求较高。

因此，此种结构的沟槽在加工工艺以及后续的光刻、刻蚀工艺的要求较高，工艺稳定性对器件的可靠性影响较大。

发明内容

本发明要解决的问题是提供沟槽式肖特基的终端结构及沟槽式肖特基，降低加工难度，提升器件的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的一个目的是沟槽式肖特基的终端结构，包括外延层，形成于外延层的表层中的沟槽、填充在沟槽中的多晶硅、形成于沟槽与多晶硅之间的栅氧化层、形成于衬底表面的介质层和形成于介质层表面的正面金属电极，沟槽为多个。

技术方案中，优选的，沟槽的宽度小于3um。

技术方案中，优选的，沟槽的深度为1-5um。

技术方案中，优选的，沟槽的深度与沟槽式肖特基的原胞区的沟槽深度一致。

技术方案中，优选的，介质层中还形成有若干个孔，孔位于多晶硅的上方，孔贯穿介质层的顶部与底部，孔中填充有正面金属电极，正面金属电极与多晶硅之间形成有势垒金属。

技术方案中，优选的，还包括衬底，外延层形成于衬底表面。

技术方案中，优选的，外延层为N型外延。

技术方案中，优选的，衬底为N型衬底。

本发明的另一目的是提供沟槽式肖特基，包括原胞区和终端区，终端区的结构为上述的终端结构。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.将沟槽式肖特基的终端区由单个宽大沟槽的结构改为刻蚀多个沟槽，对同一器件来说，可使终端区沟槽刻蚀时制造的沟槽的深度与原胞区趋于接近，使终端区和原胞区交界处的电场分布更加平缓，器件的稳定性提高。

2.该沟槽式肖特基终端结构将现有技术中单个宽沟槽改为多个窄沟槽沟槽后，多晶硅填充及多晶硅刻蚀的难度降低，涂胶、曝光显影均与常规平面器件相一致，无特殊要求。

3.该沟槽式肖特基终端结构将现有技术中单个宽沟槽改为多个窄沟槽沟槽后，使后续的孔层光刻的工艺难度的降低，光刻的套刻只需要与前层的沟槽层套刻即可，不受poly刻蚀工艺的影响。

4.该沟槽式肖特基终端结构，其多晶硅上方的介质层中开窗，并沉积势垒金属，使其沟槽中的多晶硅与正面金属电极短接，从而可以进一步提升器件的终端可靠性。

附图说明