凸點，硅腐蝕的臺面凹面深度比第二次硼雜質注入的深度要深；高溫氧化、推結同時進行，在腐蝕的臺面表面生長厚的氧化層，并在終端形成厚的氧化層，臺面凸點P型區(qū)硼推結的結深要大于臺面凹面的深度，形成臺面凸點P型區(qū)；使用第二次光刻用的光刻版進行第四次光刻，將內(nèi)部源區(qū)刻開，經(jīng)過濕法腐蝕，將內(nèi)部源區(qū)的臺面凹面、臺面凸點的表面的氧化層全部腐蝕去除；通過濺射勢皇金屬，經(jīng)過勢皇金屬合金，在臺面凸點P型區(qū)間形成肖特基勢皇結，再在表面進行金屬蒸發(fā)形成金屬層，經(jīng)過金屬層光刻、腐蝕，形成正面陽極金屬層及邊緣金屬場板；將硅單晶基片底部減薄，再進行背面金屬蒸鍍形成陰極金屬層，整個肖特基器件結構形成。
[0016]實施例5:
根據(jù)實施例1-4所述的含定向擴散結的肖特基器件，其特征是:附圖2中的30曲線為硼注入后硼雜質的分布邊緣，呈直線，臺面凸點邊緣與中心硼離子濃度相同、深度相同；而31曲線、32曲線、33曲線、34曲線為隨推結時間增加，臺面凸點的P型區(qū)的硼雜質邊界分布；隨著推結時間的增加，臺面凸點的中心與邊緣的推結深度相差越來越大，且當結深超過臺面凹面后，橫向擴散的長度也低于縱向的擴散深度，形成倒置的“小蘑菇”形狀，這比同等情況下的常規(guī)JBS肖特基器件的P型島區(qū)的橫向擴散長度??；附圖3示出了管芯尺寸同為55mil、鈦金屬為勢皇金屬的150V肖特基產(chǎn)品，采用本發(fā)明的一種含定向擴散結的肖特基器件與傳統(tǒng)JBS肖特基器件及傳統(tǒng)普通肖特基器件的反向V-1曲線的比較圖；該圖為圖示儀測試的反向V-1曲線，使用本發(fā)明的肖特基器件反向擊穿曲線23與傳統(tǒng)JBS肖特基器件反向擊穿曲線24及傳統(tǒng)普通肖特基器件反向擊穿曲線25的測試曲線圖比較；其中，傳統(tǒng)普通肖特基的反向漏電流IR隨方向擊穿電壓VR的增加而快速增加，且增加幅度逐漸增加；而本發(fā)明的肖特基器件反向漏電IR與傳統(tǒng)的JBS肖特基器件，反向漏電流IR隨反向電壓VR的增加而緩慢增加，呈現(xiàn)飽和趨勢，兩者在數(shù)值上相當；采用本發(fā)明的肖特基器件反向特性與傳統(tǒng)JBS肖特基器件反向性能無明顯差異，兩者較傳統(tǒng)普通肖特基器件的反向漏電流IR要低；圖4示出了使用相同版圖尺寸為55mil、鈦金屬為勢皇金屬的150V肖特基產(chǎn)品，采用本發(fā)明的一種含定向擴散結的肖特基器件與傳統(tǒng)JBS肖特基器件正向1-V曲線比較圖；該圖為圖示儀測試的正向1-V曲線，使用本發(fā)明的肖特基器件正向導通曲線21與傳統(tǒng)JBS肖特基器件正向導通曲線22的測試曲線比較圖，本發(fā)明的肖特基勢皇器件正向飽和壓降VF比傳統(tǒng)的JBS肖特基器件正向飽和壓降VF低，約低9%，在IF=2A時，本發(fā)明的肖特基器件正向飽和壓降VF比傳統(tǒng)的JBS肖特基器件正向飽和壓降VF低52mV;采用本發(fā)明的肖特基器件VF性能存在明顯競爭優(yōu)勢。
【主權項】
1.一種含定向擴散結的肖特基器件，其組成包括:硅單晶基片，其特征是:所述的硅單晶基片上具有外延層，所述的外延層上設置有肖特基勢皇區(qū)，所述的肖特基勢皇區(qū)與一組臺面凸點P型區(qū)配合，所述的肖特基勢皇區(qū)上部裝有陽極金屬層，所述的陽極金屬層兩側設置有金屬場板，所述的陽極金屬層兩側與厚氧化層連接，所述的厚氧化層下部裝有P+環(huán)，所述的硅單晶基片下部裝有陰極金屬層。2.根據(jù)權利要求1所述的含定向擴散結的肖特基器件，其特征是:所述的硅單晶基片為重摻雜的N型硅單晶基片，所述的外延層為低摻雜的N-外延層，所述的肖特基勢皇區(qū)設置有臺面凹面，所述的臺面凸點P型區(qū)和所述的肖特基勢皇區(qū)共同形成整流結。3.根據(jù)權利要求1或2所述的含定向擴散結的肖特基器件，其特征是:所述的臺面凸點P型區(qū)為硼雜質注入后經(jīng)過高溫擴散形成，所述的臺面凸點P型區(qū)結深比所述的肖特基勢皇區(qū)的臺面凹面深度深，但低于所述的P+環(huán)的結深，所述的臺面凸點P型區(qū)的硼濃度從上向下逐漸降低，且在同水平線方向上，表面濃度低于體內(nèi)濃度，呈倒置的“小蘑菇”狀；所述的肖特基勢皇區(qū)為所述的外延層刻蝕形成的臺面凹面，凹面表面濃度與所述的外延層的摻雜濃度相同。4.一種利用權利要求1或2或3所述的含定向擴散結的肖特基器件的制造方法，其特征是:在重摻雜的N型硅單晶片上，采用CVD技術外延生長一層低濃度的N-外延層，通過熱氧化在外延層上表面形成薄氧化層，經(jīng)過第一次光刻、腐蝕工步，將P+環(huán)安裝的區(qū)域刻開，進行第一次注入硼雜質，硼雜質可透過薄氧化層厚度注入到N-外延層硅體內(nèi)，經(jīng)過高溫推結形成終端保護P+環(huán)；再進行第二次光刻，將終端區(qū)用光刻膠阻擋后，進行第二次硼雜質注入，硼雜質大面積注入到內(nèi)部源區(qū)的外延層硅體內(nèi)；去除光刻膠后，再進行第三次光刻，將臺面凹面區(qū)域刻開，經(jīng)過濕法腐蝕去除氧化層后，再進行硅腐蝕，形成臺面凹面和臺面凸點，硅腐蝕的臺面凹面深度比第二次硼雜質注入的深度要深；高溫氧化、推結同時進行，在腐蝕的臺面表面生長厚的氧化層，并在終端形成厚的氧化層，臺面凸點P型區(qū)硼推結的結深要大于臺面凹面的深度，形成臺面凸點P型區(qū)；使用第二次光刻用的光刻版進行第四次光刻，將內(nèi)部源區(qū)刻開，經(jīng)過濕法腐蝕，將內(nèi)部源區(qū)的臺面凹面、臺面凸點的表面的氧化層全部腐蝕去除；通過濺射勢皇金屬，經(jīng)過勢皇金屬合金，在臺面凸點P型區(qū)間形成肖特基勢皇結，再在表面進行金屬蒸發(fā)形成金屬層，經(jīng)過金屬層光刻、腐蝕，形成正面陽極金屬層及邊緣金屬場板；將硅單晶基片底部減薄，再進行背面金屬蒸鍍形成陰極金屬層，整個肖特基器件結構形成。
【專利摘要】<b>含定向擴散結的肖特基器件及制造方法。</b><b>P</b><b>型島區(qū)將占用</b><b>15%</b><b>以上的肖特基勢壘區(qū)面積，影響</b><b>JBS</b><b>肖特基器件的參數(shù)性能，現(xiàn)在很多芯片加工廠，不能制作出性能優(yōu)良的</b><b>JBS</b><b>肖特基器件。本發(fā)明方法包括：硅單晶基片（</b><b>1</b><b>），所述的硅單晶基片上具有外延層（</b><b>2</b><b>），所述的外延層上設置有肖特基勢壘區(qū)（</b><b>3</b><b>），所述的肖特基勢壘區(qū)與一組臺面凸點</b><b>P</b><b>型區(qū)（</b><b>4</b><b>）配合，所述的肖特基勢壘區(qū)上部裝有陽極金屬層（</b><b>8</b><b>），所述的陽極金屬層兩側設置有金屬場板（</b><b>6</b><b>），所述的陽極金屬層兩側與厚氧化層（</b><b>7</b><b>）連接，所述的厚氧化層下部裝有</b><b>P+</b><b>環(huán)（</b><b>5</b><b>），所述的硅單晶基片下部裝有陰極金屬層（</b><b>9</b><b>）。本發(fā)明用于制造含定向擴散結的肖特基器件。</b>
【IPC分類】H01L21/329, H01L29/06, H01L29/872
【公開號】CN105226103
【申請?zhí)枴緾N201510660447
【發(fā)明人】洪旭峰
【申請人】上海芯石微電子有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月14日