新型肖特基二極體的製作方法

2023-07-08 11:56:26

新型肖特基二極體的製作方法
【專利摘要】一種新型肖特基二極體，包括半導體襯底，所述半導體襯底設有高壓N阱區，多個溝槽或場氧結構將高壓N阱區分隔為陽極區和陰極區，在W方向上看，所述肖特基二極體呈分段的肖特基結與PN結結構；在L方向上看，所述肖特基二極體呈高壓器件結構。本實用新型提供了一種同時兼顧大正嚮導通電流和高反向擊穿電壓的需求、降低成本的新型肖特基二極體。
【專利說明】
新型肖特基二極體
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種肖特基二極體。
【背景技術】
[0002]在電路設計中，經常會使用到肖特基二極體，但為了控制成本，一般不會額外增加光刻版。現有技術中，寄生而成的肖特基二極體，一般很難同時兼顧大正嚮導通電流和高反向擊穿電壓的需求。現有技術中，要同時獲得大的正嚮導通電流和高的反向擊穿電壓，需要額外增加光刻版，使成本增加。
[0003]如圖1所示，受限於P+/HN結擊穿電壓，使肖特基二極體的反向擊穿電壓偏低，而如圖2所示的結構中，則由於PW較深，肖特基二極體的正嚮導通電流需要先縱向流至PW底部，再橫向流經PW與Psub間低濃底的HN區域，電流的流經路徑較長，且流經區域N型濃度偏低，從而使正嚮導通電流偏小。

【發明內容】

[0004]為了克服已有肖特基二極體獲得大的正嚮導通電流和高的反向擊穿電壓的成本較高的不足，本實用新型提供了一種同時兼顧大正嚮導通電流和高反向擊穿電壓的需求、降低成本的新型肖特基二極體。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0006]—種新型肖特基二極體，包括半導體襯底，所述半導體襯底設有高壓N阱區，多個溝槽或場氧結構將高壓N阱區分隔為陽極區和陰極區，在W方向上看，所述肖特基二極體呈分段的肖特基結與PN結結構;在L方向上看，所述肖特基二極體呈高壓器件結構。
[0007]進一步，所述高壓N阱區與金屬層連接，所述肖特基二極體還包括多晶矽場板，所述多晶矽場板與所述金屬層連接。
[0008]本實用新型的技術構思為:利用高壓器件結構，可以獲得高的反向擊穿電壓，而正嚮導通時，電流主要流經矽表面，導通電阻較小，從而擁有較高的正嚮導通電流，
[0009]W方向為分段的普通PN結和肖特基結，使肖特基電流流經矽表面，流經路徑短且電阻小，所以正嚮導通電流更大。同時，W方向普通PN結區較深的PW可以幫助橫向耗盡肖特基結區的HN，而L方向又是利用了常規的高壓器件結構，從而獲得高的反向擊穿電壓。
[0010]本實用新型的有益效果主要表現在:可以在不增加額外光刻版的情況下，獲得高的反向擊穿電壓和大正嚮導通電流，降低了成本。
【附圖說明】

[0011]圖1是現有的一種肖特基二極體的示意圖。
[0012]圖2是現有的另一種肖特基二極體的示意圖。
[0013]圖3是本實用新型的肖特基二極體的示意圖。
[0014]圖4是圖3的A-A』方向的剖面圖。
[0015]圖5是圖3的B-B』方向的剖面圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0017]參照圖3?圖5，一種新型肖特基二極體，包括半導體襯底，所述半導體襯底設有高壓N阱區，多個溝槽或場氧結構將高壓N阱區分隔為陽極區和陰極區，在W方向上看，所述肖特基二極體呈分段的肖特基結與PN結結構;在L方向上看，所述肖特基二極體呈高壓器件結構。
[0018]進一步，所述高壓N阱區與金屬層連接，所述肖特基二極體還包括多晶矽場板，所述多晶矽場板與所述金屬層連接。
[0019]本實施例中，採用了如圖3所示的俯視圖結構，圖中的PW區和NW區分別由P+和N+弓I出。沿A-A』和B-B』可以得到如圖4和圖5所示的剖面圖結構。在W方向，肖特基結旁邊的PW^以幫助耗盡肖特基結區域的HN，L方向則是利用了常規的高壓器件結構，所以在反偏條件下，N型區很容易耗盡，從而獲得高的反向擊穿電壓。同時，正嚮導通時，電流可以直接流經矽表面，不需要繞過PW區，電流流經路徑較短，而矽表面處N型濃度較高，可以獲得大的正嚮導通電流。同時，多晶矽場板可以與肖特基結的金屬通過鋁引線接在一起，反向偏置時，擊穿電壓不會受到影響，而正向偏置時，多晶矽上的正電壓可以使N型矽表面處於積累區，電阻更低，正嚮導通電流更大。
[0020]本實施例的方案中，W方向為分段的普通PN結和肖特基結，使肖特基電流流經矽表面，肖特基結區的HN也很容易被普通PN結區較深的PW耗盡;利用常規的高壓器件結構提高反向擊穿電壓；多晶矽場板與肖特基的金屬連接在一起，可以在不影響反向擊穿電壓的同時，進一步加大正嚮導通電流。
【主權項】
1.一種新型肖特基二極體，包括半導體襯底，所述半導體襯底設有高壓N阱區，多個溝槽或場氧結構將高壓N阱區分隔為陽極區和陰極區，其特徵在於:在W方向上看，所述肖特基二極體呈分段的肖特基結與PN結結構;在L方向上看，所述肖特基二極體呈高壓器件結構。2.如權利要求1所述的新型肖特基二極體，其特徵在於:所述高壓N阱區與金屬層連接，所述肖特基二極體還包括多晶矽場板，所述多晶矽場板與所述金屬層連接。
【文檔編號】H01L29/872GK205723554SQ201620410526
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】韓廣濤, 陸陽, 黃必亮, 周遜偉
【申請人】傑華特微電子（杭州）有限公司