[实用新型]二极管结构

说明书

技术领域

本申请有关一种二极管结构，特别涉及一种肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管为一种导通电压降较低、允许高速切换的二极管，其导通电压极低，故能提升如电源供应器的电子产品的效率。目前沟槽式肖特基二极管是通过凹部(trench)设计以降低与传统平面式肖特基相同电压表现下所使用芯片阻抗，而得以实现低正向导通电压(VF)。

图1A至图1E为悉知具有凹部100的沟槽式肖特基二极管1的制法的剖视示意图。

如图1A所示，于一个二极管本体10的表面10a上利用图案化掩模(图略)形成至少一凹部100。

如图1B所示，待移除该掩模后，于该二极管本体10的表面10a上并沿该凹部100的壁面100a与底面100b形成二氧化硅层(SiO₂)11。

如图1C所示，于该二氧化硅层11上形成一多晶硅(polysilicon)层12。

如图1D所示，移除该二极管本体10的表面10a上的二氧化硅层11与多晶硅层12，而仅保留该凹部100中的二氧化硅层11与多晶硅层12。

如图1E所示，形成一肖特基金属层15于该二极管本体10的表面10a、二氧化硅层11与多晶硅层12上，以完成沟槽金属氧化半导体肖特基(Trench MOS Barrier Schottky，简称TMBS)二极管1。

而，悉知沟槽式肖特基二极管1中，由于该凹部100挖深程度不足(目前沟槽式肖特基产品制程的沟槽深度约1～5um)，无法有效降低肖特基元件反向使用下金属与硅接面的电场强度，故反向表面电场的强度将造成有效能障的降低(Barrier Lowering)及漏电的增大。

因此，如何克服上述悉知技术的问题，实已成目前亟欲解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述悉知技术的种种缺失，本申请提供一种二极管结构，以提升相同反向冲击电流下的二极管抗雷击能力。

本申请的二极管结构包括：二极管本体，其表面上形成有第一凹部；第一绝缘层，其形成于该第一凹部的壁面与底面上；第一导体层，其形成于该第一绝缘层上，且于该第一绝缘层与该第一导体层上形成第一开口，使该第一凹部的部分底面外露于该第一开口，以于该第一凹部外露于该第一开口的底面上形成第二开口，令该第一开口与第二开口作为第二凹部；第二绝缘层，其形成于该第二凹部的壁面与底面上；以及第二导体层，其形成于该第二绝缘层上。

应可理解地，以相同的程序可继续进行第三凹部或更多凹部的制作，凹部的数量由第一凹部开口大小及制程的参数所限定。

前述的二极管结构中，该二极管结构为肖特基二极管。

前述的二极管结构中，该第一绝缘层的厚度小于该第二绝缘层的厚度。应可理解地，该第二绝缘层的厚度可小于该第三绝缘层的厚度，以此类推。

前述的二极管结构及其制法中，还包括形成金属层于该二极管本体的表面、第一与第二绝缘层及第一与第二导体层上。

由上可知，本申请的二极管结构，主要通过在该第一凹部中自主对位形成第二凹部，以产生深浅不同的第一与第二凹部，因而于反向的情况下，本申请的二极管结构的内部电场强度会重新分配，且能降低表面电场，故相较于悉知技术，本申请的制法能进一步降低漏电。

另，通过深浅不同两凹部及第一及第二绝缘层厚度的搭配调整反向偏压下电场分布切线为多峰结构，提升同一原材料下的制作的二极管反向耐崩电压表现。

又，由于二极管于反向突波(雷击)能量进入时会于崩溃电压下将能量转化为电流及崩溃电压及时间的乘积(E＝Pxt＝VxIxt)，且过大的电流通过为二极管内微结构的实质破坏原因，而可通过电流与原材料阻抗厚度有绝对关联。因此，在以相同原材料制作元件面临相同的突波(雷击)电流下，较高的元件崩溃电压者可进一步提升二极管原件反向突波(雷击)冲击电流下抗雷击能力表现。

附图说明

图1A至图1E为悉知二极管结构的制法的剖面示意图；

图2A至图2F为本申请的二极管结构的制法的剖视示意图；

图3为本申请的二极管结构与悉知沟槽式肖特基二极管的IV曲线图；

图4A为悉知沟槽式肖特基二极管于反向偏压下的电场分布图；

图4B为本申请的二极管结构于反向偏压下的电场分布图；

图5A为悉知沟槽式肖特基二极管于反向偏压下的电场分布切线图；

图5B为本申请的二极管结构于反向偏压下的电场分布切线图，其具特征双峰结构，且电场切线峰数由等量的凹部数量决定；