[发明专利]一种超低正向压降的Trench肖特基器件及制造方法

说明书

本发明属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种超低正向压降的Trench肖特基器件，半导体基板包括位于上方的漂移区以及位于下方的衬底，衬底邻接漂移区，漂移区的上表面形成半导体基板的第一主面，衬底的下表面形成半导体基板的第二主面；在有源区内，半导体基板内设有若干个均匀分布的沟槽，沟槽从第一主面指向第二主面的方向上，穿过漂移区延伸到衬底内；在相邻的过渡区和终端区内，半导体基板内设有一个宽沟槽，宽沟槽从第一主面指向第二主面的方向上，穿过漂移区延伸到衬底内；在终端区内，半导体基板的第一主面上淀积有钝化层；本发明通过采用较深沟槽结构，使器件具有更低的正向压降，从而降低正向导通功耗和降低成本。

技术领域

本发明涉及一种肖特基器件及制造方法，具体是一种超低正向压降的Trench肖特基器件及制造方法，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

在功率半导体器件领域，传统肖特基二极管利用金属-半导体的肖特基接触实现了较好的整流特性，但应对中高压器件的耐压要求，传统的肖特基二极管因金属-半导体肖特基势垒较低且随温度变化较大，因此不再广泛适用，这些年出现了另一类型的肖特基二极管器件，它们采用Trench沟槽结构，在沟槽内壁生长一定厚度的绝缘氧化层，并用导电多晶硅填充沟槽，使得导电多晶硅、绝缘氧化层、半导体基板材料三者形成一个电容板结构，当器件需要耐压工作时，半导体基板施加一个相对于导电多晶硅的高电位，从而在半导体基板靠近沟槽的附近耦合出相反于半导体掺杂类型的电荷，进一步在反偏电压的作用下形成耗尽层，当相邻两个耗尽层尚未接触之前，半导体基板上施加的电压由器件的阳极金属与半导体基板形成的肖特基势垒所承担，而通过控制相邻沟槽的距离、沟槽内绝缘氧化层的厚度以及半导体基板的电阻率都可以决定相邻耗尽层在多高的电压下可以接触，一旦耗尽层接触连接在一起，那半导体基板电压则就会由耗尽层来承担，因此，Trench肖特基二极管具有较高的反向击穿电压，在保持普通肖特基二极管反向击穿电压不变的情况下，还可降低正向压降。

对于Trench肖特基二极管来说，进一步提高耐压能力，并降低正向压降，同时降低制造成本是本行业设计着致力完成的目标。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种超低正向压降的Trench肖特基器件及制造方法，通过采用较深沟槽结构，使器件具有更低的正向压降，从而降低正向导通功耗和降低成本。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种超低正向压降的Trench肖特基器件，包括位于半导体基板的有源区和终端区，在所述肖特基器件的俯视平面上，所述有源区位于半导体基板的中心区，终端区位于有源区的外圈并环绕包围所述有源区；在所述肖特基器件的截面上，所述半导体基板包括位于上方的漂移区以及位于下方的衬底，所述衬底邻接漂移区，漂移区的上表面形成半导体基板的第一主面，衬底的下表面形成半导体基板的第二主面；其特征在于：在有源区内，半导体基板内设有若干个均匀分布的沟槽，所述沟槽从半导体基板的第一主面指向第二主面的方向上，穿过漂移区延伸到衬底内；在过渡区及与过渡区相邻的终端区内，半导体基板内设有一个宽沟槽，所述宽沟槽从半导体基板的第一主面指向第二主面的方向上，穿过漂移区延伸到衬底内；在终端区内，半导体基板的第一主面上淀积有钝化层。

进一步地，在有源区内，所述沟槽内填充有厚氧化层及厚氧化层包裹的有源区多晶硅。

进一步地，在有源区内，在半导体基板的第一主面上依次淀积有TI/TIN层和金属层，且TI/TIN层与所述沟槽内的有源区多晶硅接触。

进一步地，所述宽沟槽内填充有厚氧化层，所述厚氧化层形成的槽内填充有过渡区多晶硅及与过渡区多晶硅邻接的终端区多晶硅，且宽沟槽内的过渡区多晶硅与TI/TIN层接触。

为了进一步实现以上技术目的，本发明还提出一种超低正向压降的Trench肖特基器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：