专利名称：低正向导通压降的肖特基二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种肖特基二极管，尤指一种低正向导通压降的肖特基二极管。
背景技术：
如图6所示，是既有肖特基二极管的构造剖面图，主要是在一 N+型掺杂层80上形成有一 N-型掺杂漂移层81，该N-型掺杂漂移层81上形成一凹入的护环82，并于护环82 内形成一 P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层81表面进一步形成一氧化层83及一金属层84， 该金属层84与N-型掺杂漂移层81、P型掺杂区接触的部位是构成一肖特基势垒85 ；再者， 前述N+型掺杂层80的底面形成有一金属层，以构成一底面电极86。在前述构造中，由于N-型掺杂漂移层81中的自由电子能阶较金属层84中的自由电子能阶低，在没有偏压的情况下，N-型掺杂漂移层81的电子无法通过肖特基势垒85跃迁至高能阶的金属层84中，当施加顺向偏压时，N-型掺杂漂移层81中的自由电子获得能量而可跃迁到高能阶的金属层84以产生电流，由于金属层84中没有少数的载子，无法储存电荷，因此逆向恢复的时间很短；由上述可知肖特基二极管是利用金属与半导体结作为肖特基势垒，以产生整流的效果，和一般二极管中由半导体/半导体结产生的PN结不同，而利用肖特基势垒的特性使得肖特基二极管具有较低的导通电压降(一般PN结二极管的电压降为0. 7 1. 7伏特，肖特基二极管的电压降则为0. 15 0. 45伏特)，并可提高切换的速度。又请参考图7所示，是肖特基二极管的IV特性曲线图，其揭示有正向导通电压与逆向崩溃电压分和电流的关系，由特性曲线可以看出当电流I愈高，正向导通电压V也会跟提高，而正向导通电压提高势必影响肖特基二极管的特性及其应用。而根据实验结果，肖特基二极管的正向导通电压与其肖特基势垒85下方的N-型掺杂漂移层81厚度D存在一正比关系，N-型掺杂漂移层81厚度D愈大，正向导通电压愈大，反之，N-型掺杂漂移层81 厚度D小，则正向导通电压将相对降低。
发明内容因此本实用新型主要目的在于提供一低正向导通压降的肖特基二极管，其通过改变肖特基二极管的结构，可降低肖特基二极管的正向导通压降，且不会改变逆向崩溃电压。为达成前述目的采取的主要技术手段是使前述肖特基二极管包括一 N+型掺杂层；一 N-型掺杂漂移层，形成在前述N+型掺杂层上，该N-型掺杂漂移层具有一第一表面，并形成一凹入第一表面的护环，护环内为一 P型掺杂区；一氧化层，是形成在前述N-型掺杂漂移层上；一金属层，是形成于前述氧化层及N-型掺杂漂移层上，该金属层与N-型掺杂漂移层、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒，该肖特基势垒是位于N-型掺杂漂移层的第一表面以下。实施时，该N-型掺杂漂移层在护环内侧形成一低于第一表面的第二表面，第二表面不包括P型掺杂区。实施时，该N-型掺杂漂移层在护环内侧形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面202包括P型掺杂区的局部。与现有技术相比，本实用新型利用前述构造的肖特基二极管的肖特基势垒高度低于N-型掺杂漂移层的第一表面，藉此缩小肖特基势垒下方的N-型掺杂漂移层厚度，从而可降低肖特基二极管的正向导通压降。
图1是本实用新型第一较佳实施例的结构示意图。图2是本实用新型第一较佳实施例的局部结构示意图。图3是本实用新型第二较佳实施例的局部结构示意图。图4是既有肖特基二极管的一结构示意图。图5是本实用新型的特性曲线图。图6是既有肖特基二极管又一结构示意图。图7是既有肖特基二极管的特性曲线图。
具体实施方式
以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。关于本实用新型的第一较佳实施例，请参考图1所示，主要是在一 N+型掺杂层10 上形成有一 N-型掺杂漂移层20，该N-型掺杂漂移层20具有一第一表面201，且形成有一凹入于第一表面201的护环21，该护环21内为一 P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层20的第一表面201进一步形成有一氧化层30，氧化层30部分地覆盖且接触护环21内的P型掺杂区；再者，N-型掺杂漂移层20及氧化层30上进一步形成一金属层40，该金属层40与N-型掺杂漂移层20、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒41 ；而本实用新型的主要特征是使该肖特基势垒41位于N-型掺杂漂移层20的第一表面201以下，藉以缩小肖特基势垒41下方的N-型掺杂漂移层20厚度，完成前述结构的一种可行方式是如以下所述请参考图3所示，在形成前述金属层40前，先对N-型掺杂漂移层20在护环21内侧的区域进行蚀刻，使N-型掺杂漂移层20在护环21内侧形成一低于第一表面201的第二表面202，意即N-型掺杂漂移层20在第一表面201处的厚度dl大于在第二表面202处的厚度d2，接着在N-型掺杂漂移层20的第一、第二表面201、202及P型掺杂区、氧化层30上形成该金属层40，该金属层40与N-型掺杂漂移层20第二表面202、P型掺杂区接触的部位构成肖特基接触，并将形成肖特基势垒41。在本实施例中，针对N-型掺杂漂移层20在护环21内侧的第一表面201进行蚀刻的区域并不包括护环21内的P型掺杂区，也就是第二表面202不及于P型掺杂区，但基于方便实施的目的，也可连同护环21内P型掺杂区的局部一并向下蚀刻(如图2所示)，也就是第二表面202包括P型掺杂区的局部。[0025]尽管本实用新型是通过缩减肖特基势垒41下方的N-型掺杂漂移层20厚度，以降低正向导通压降，但仍可确保逆向崩溃电压不受影响，请参考图4为一般肖特基二极管的示意结构，其在逆向恢复时，N-型掺杂漂移层会在P型掺杂区及肖特基势垒下方形成一类似P型掺杂区及肖特基势垒下轮廓形状的电场e，当本实用新型将肖特基势垒的高度下移后，前述电场e的底部也会向下移，基于确保逆向崩溃电压不变的前提，前述N-型掺杂漂移层20第一表面201向下蚀刻的深度，是以其电场e底部不超过N+型掺杂层为原则。又如图5所示，是本实用新型与既有肖特基二极管分别实验取得的特性曲线图， 由特性曲线可以看出，在相同电流值的条件下，本实用新型的正向导通压降Vl小于既有肖特基二极管的正向导通电压降V2。以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种低正向导通压降的肖特基二极管，其特征在于，包括 一 N+型掺杂层；一 N-型掺杂漂移层，形成在所述N+型掺杂层上，该N-型掺杂漂移层具有一第一表面， 并形成一凹入第一表面的护环，该护环内为一 P型掺杂区； 一氧化层，是形成在所述N-型掺杂漂移层上；一金属层，是形成于所述氧化层及N-型掺杂漂移层上，该金属层与N-型掺杂漂移层、 P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒，该肖特基势垒是位于N-型掺杂漂移层的第一表面以下。
2.根据权利要求1所述低正向导通压降的肖特基二极管，其特征在于，该N-型掺杂漂移层在护环内侧形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面不包括P型掺杂区。
3.根据权利要求1所述低正向导通压降的肖特基二极管，其特征在于，该N-型掺杂漂移层在护环内侧形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面(20 包括P型掺杂区的局
专利摘要本实用新型提供了一种低正向导通压降的肖特基二极管，主要是在一N+型掺杂层上形成有一N-型掺杂漂移层，该N-型掺杂漂移层具有一第一表面，并形成一凹入第一表面的护环，护环内为一P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层表面进一步形成一氧化层及一金属层，该金属层与N-型掺杂漂移层、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒；本实用新型使该肖特基势垒的高度低于N-型掺杂漂移层的表面，藉此缩小肖特基势垒下方的N-型掺杂漂移层厚度，以进一步降低肖特基二极管的正向导通压降。
文档编号H01L29/872GK202058741SQ20112006494
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者吕佳玲, 吴国贤, 王凯莹, 童钧彦, 陈坤贤 申请人:璟茂科技股份有限公司