肖特基二极管的制作方法

文档序号:14621492发布日期:2018-06-06 01:00阅读:226来源:国知局

本实用新型装置涉及半导体分立器件技术领域,具体涉及一种肖特基二极管。



背景技术:

肖特基二极管是以金属(或金属硅化物)和半导体接触形成的二极管,简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode),具有正向压降低、反向恢复时间很短的特点。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响应仅为RC时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。

对于二极管来说,正向功耗PF=IF×VF对总体功耗的贡献最大。由于二极管电流(IF)是由应用预先决定的,因此要想降低功耗只能想办法降低正向压降(VF)。且现有肖特基二极管的沟槽结构,由于结构复杂,制造成本高,且仍存在顺向阻抗未有效降低、热损温升未改善及逆向漏电流无法有效降低、逆向电压值偏低受限制的问题与缺点。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于肖特基二极管,本实用新型具有降低正向压降以及正向阻抗的优点。

解决上述技术问题的技术方案如下:

肖特基二极管,包括:

半导体衬底;

N型外延层,位于半导体衬底之上,N型外延层上蚀刻形成数个沟槽;

高浓度掺杂层,为高浓度半导体掺杂区块,结合在沟槽的表面,使该高浓度掺杂层表面邻接N型外延层;

介电层,结合于高浓度掺杂层表面;

导体层,位于所述N型外延层上并与高浓度掺杂层以及介电层的端部结合;

在N型外延层设有位于相邻两个沟槽之间的沟道,沟道内设有与高浓度掺杂层以及介电层相接的势垒合金层,该势垒合金层的表面与导体层结合,所述势垒合金层的材质为钛的硅化物。

进一步地,所述势垒合金层为二硅化钛。

进一步地,所述势垒合金层的厚度为1500至3000埃。

进一步地,所述高浓度掺杂层为高浓度P+半导体掺杂区块。

进一步地,所述介电层为氧化硅。

本实用新型的优点在于,以钛的硅化物作为势垒合金层,使形成的势垒合金层具有良好的工艺稳定性,相比于现有技术中常用的势垒金属层,能够形成更低的势垒高度、正向压降更低的低势垒肖特基二极管,且在顺向偏压时阻抗低,可有效降低热损。

附图说明

图1为本实用新型的肖特基二极管的示意图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型的肖特基二极管,包括:半导体衬底10、N型外延层20、高浓度掺杂层40、介电层50、导体层60、势垒合金层70,以下对各个部分以及它们之间的关系进行详细地说明:

所述半导体衬底10可以由单晶硅、多晶硅或者锗硅化合物等半导体材质构成,所述半导体衬底10为低电阻率的半导体衬底。半导体衬底10过厚会引入较大的串联电阻,并影响散热性,因此首先将所述半导体衬底的背面减薄,减薄厚度根据封装工艺的需求确定;然后在所述半导体衬底10的背面形成金属电极(图中未示出),可以采用溅镀方式形成。

N型外延层20位于半导体衬底10之上,N型外延层20具有高电阻率,N型外延层20上蚀刻形成数个沟槽30,沟槽30的形槽不限,例如,可以是矩形,可以是梯形,可以是V形等。

高浓度掺杂层40为高浓度半导体掺杂区块,结合在沟槽30的表面,使该高浓度掺杂层表面邻接N型外延层20。所述高浓度掺杂层40为高浓度P+半导体掺杂区块。介电层50结合于高浓度掺杂层40表面,介电层50为氧化硅。

导体层60位于所述N型外延层上并与高浓度掺杂层以及介电层的端部结合;该导体层为肖特基屏障金属,可以是钛镍银或钛镍铝等,导体层为势垒合金层提供保护的同时,满足封装需求,通过溅镀方式结合于N型外延层20沟槽的高浓度掺杂层40、介电层50及势垒合金层60的上端。

在N型外延层20设有位于相邻两个沟槽之间的沟道,沟道内设有与高浓度掺杂层40以及介电层50相接的势垒合金层70,该势垒合金层70的表面与导体层结合,所述势垒合金层的材质为钛的硅化物。所述势垒合金层70为二硅化钛,势垒合金层70的厚度为1500至3000埃。以钛的硅化物作为势垒合金层70,钛的硅化物优先采用二硅化钛,使形成的势垒合金层70具有良好的工艺稳定性,相比于现有技术中常用的势垒金属层,能够形成更低的势垒高度、正向压降更低的低势垒肖特基二极管。

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