[发明专利]具有阶梯环结构的肖特基两级管及其制造方法

权利要求书

1.一种具有阶梯环结构的肖特基两级管，包括平面型肖特基金属区和氧化层保护区，平面型肖特基金属区位于器件的中心区，平面型肖特基金属区包括半导体基板，半导体基板包括第一导电类型重掺杂衬底（1）及位于第一导电类型重掺杂衬底（1）上表面的第一导电类型外延层（2），第一导电类型外延层（2）的上表面设有肖特基金属层（6），肖特基金属层（6）作为器件的阳极，在第一导电类型重掺杂衬底（1）的下表面连接有欧姆金属层（7），欧姆金属层（7）作为器件的阴极；所述氧化层保护区是设置在第一导电类型外延层（2）的上表面且与肖特基金属层（6）邻接的氧化层（5），其特征是：在第一导电类型外延层（2）内仅沿着肖特基金属层（6）和氧化层（5）的结合界面下方设有终端外环（3），由第一导电类型外延层（2）的上表面注入第二导电类型材料（4）而形成所述的终端外环（3）；且所述终端外环（3）呈阶梯型结构，且终端外环（3）的宽度从上往下呈逐层缩小设置。

2.根据权利要求1所述的具有阶梯环结构的肖特基两级管，其特征是：所述肖特基金属层（6）的厚度为 100–1000 Å。

3.根据权利要求1所述的具有阶梯环结构的肖特基两级管，其特征是：所述氧化层（5）位于芯片周围，包围保护位于中间的平面型肖特基金属层（6）。

4.根据权利要求1所述的具有阶梯环结构的肖特基两级管，其特征是：所述第一导电类型为N型导电，第二导电类型为P型导电。

5.根据权利要求1所述的具有阶梯环结构的肖特基两级管，其特征是：所述欧姆金属层（7）的材质为Ti/Ni/Ag合金或者Ti/Ni/Al合金。

6.权利要求1至5任意一项所述的具有阶梯环结构的肖特基两级管的制造方法包括以下步骤：

步骤一. 提供第一导电类型重掺杂衬底（1），在第一导电类型重掺杂衬底（1）的上表面生长第一导电类型外延层（2），第一导电类型外延层（2）的上表面为第一主面，第一导电类型重掺杂衬底（1）的下表面为第二主面；

步骤二. 通过器件设计的图形化光刻板的遮挡，对第一主面进行第一次高温高能离子注入第二导电类型材料（4），在第一导电类型外延层（2）内形成左右两个第一层的第二导电类型体区（3），注入结束后采用湿法腐蚀或是热HF去掉表面氧化层；

步骤三. 通过器件设计的图形化光刻板的遮挡，对第一主面进行至少两次高温高能离子注入第二导电类型材料（4），每一次注入的宽度均大于上一次注入的宽度，每一次注入的深度均小于上一次注入的深度，在第一导电类型外延层（2）内再形成至少两层的第二导电类型体区（3），使得由多次高温高能离子注入第二导电类型材料（4）而形成的第二导电类型体区（3）呈阶梯型结构，该阶梯型结构的宽度从下往上呈逐层增大设置，每一次注入结束后采用湿法腐蚀或是热HF去掉表面氧化层，最后一次清除表面氧化层后，采用热氮气清除表面残留的杂质；

步骤四. 采用热氧化工艺，在第一导电类型外延层（2）和第二导电类型体区（3）的上方生长一层氧化层（5）；

步骤五. 在图形化光刻板的遮挡下，在氧化层（5）的中间进行干法蚀刻，形成中间的肖特基金属区和边缘的氧化层保护区；

步骤六. 在肖特基金属区内镀上一层肖特基金属材料，形成肖特基金属层（6）；

步骤七. 在第二主面镀上一层低电阻值的欧姆金属材料，形成欧姆金属层（7），欧姆金属层（7）作为器件的阴极。