專(zhuān)利名稱(chēng)：淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，特別是一種金屬氧化物半導(dǎo)體二極管。
背景技術(shù)：
在電子電路中，二極管是最常用的基礎(chǔ)電子元器件之一；在電力電子電路中，二極 管更與開(kāi)關(guān)器件形影相隨，不可或缺。傳統(tǒng)的整流二極管主要有PN結(jié)二極管和肖特基二極 管兩類(lèi)。其中PN結(jié)二極管正向?qū)▔航递^大，反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，但是PN結(jié)二極管的穩(wěn) 定性較好，能工作于高電壓；肖特基二極管在低電壓時(shí)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)其正向?qū)▔航敌。?反向恢復(fù)時(shí)間短，但是肖特基二極管反向時(shí)的泄漏電流相對(duì)較高，且不穩(wěn)定。為了提高二 極管性能，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)提出了結(jié)勢(shì)壘控制整流器JBS (JBS Junction Barrier Controlled Schottky Rectifier),混合 PiN/ 肖特基整流器 MPS (MPS =Merged P-i-N/Schottky Rectifier)，MOS 控制二極管 MCD (MCD :M0S Controlled Diode)等器件。快恢復(fù)二極管(簡(jiǎn)稱(chēng)FRD)是一種具有開(kāi)關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短特點(diǎn)的半導(dǎo) 體二極管，主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極 管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用?？旎謴?fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它 屬于PiN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)i，構(gòu)成PiN硅片。因 基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間較短，正向壓降較低，反 向擊穿電壓(耐壓值)較高。快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴(kuò)散等工藝，可 獲得較高的開(kāi)關(guān)速度，同時(shí)也能得到較高的耐壓?？旎謴?fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾 百納秒，正向壓降約為0. 7V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千 伏。超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小，使其反向恢復(fù)時(shí)間可低至幾十納秒。肖特基二極管是肖特基勢(shì)壘二極管(Schottky Barrier Diode，簡(jiǎn)稱(chēng)為SBD)的簡(jiǎn) 稱(chēng)。肖特基二極管是近年來(lái)問(wèn)世的低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。肖特基二極管不是 利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成 的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。肖特基整流管僅用一種載流子(電子)輸送電荷，在勢(shì)壘 外側(cè)無(wú)過(guò)剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲(chǔ)存問(wèn)題(Qrr — 0)，使開(kāi)關(guān)特性獲得時(shí) 顯改善。其反向恢復(fù)時(shí)間極短(可以小到幾納秒)，正向?qū)▔航祪H0. 4V左右，而整流電流 卻可達(dá)到幾千毫安。這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無(wú)法比擬的。由于肖特基二極管的反 向勢(shì)壘較薄，并且在其表面極易發(fā)生擊穿，所以反向擊穿電壓比較低，反向耐壓值較低，大 多不高于60V，最高僅約100V，以致于限制了其應(yīng)用范圍。由于肖特基二極管比PN結(jié)二極 管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結(jié)二極管大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，要解決的技術(shù)問(wèn)題是降 低二極管的正向?qū)▔航?，提高反向擊穿電壓并且減小泄漏電流。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，所述淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管的物理結(jié)構(gòu)從底層往上依次是金屬化陰極、N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)、 N_外延層、位于兩側(cè)的兩個(gè)深P體區(qū)、位于深P體區(qū)上的淺槽、淺槽內(nèi)側(cè)的N型重?fù)诫s區(qū)、二 氧化硅柵氧化層、多晶硅柵電極、金屬化陽(yáng)極；所述金屬化陽(yáng)極與淺槽、N型重?fù)诫s區(qū)和多 晶硅柵電極短接；所述兩個(gè)深P體區(qū)與其之間的N—外延層構(gòu)成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管區(qū)，深P 體區(qū)通過(guò)淺槽與金屬化陽(yáng)極短接；所述N型重?fù)诫s區(qū)、二氧化硅柵氧化層、多晶硅柵電極和 N—外延層構(gòu)成電子積累層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的深P體區(qū)的摻雜濃度大于N—外延層的摻雜濃度兩個(gè)數(shù)量級(jí)。本發(fā)明的淺槽槽深為0. 7 μ m。本發(fā)明的淺槽被金屬化陽(yáng)極完全填充。本發(fā)明的深P體區(qū)截面形狀是矩形、弧形、半圓形、梯形或橢圓形。本發(fā)明的二氧化硅柵氧化層厚度范圍為5到lOOnm。本發(fā)明的N型重?fù)诫s區(qū)與深P體區(qū)之間為N_外延層。本發(fā)明的多晶硅柵電極采用導(dǎo)電材料金屬柵電極、金屬氮化物、金屬氧化物或金 屬硅化物。本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管用體硅、碳化硅、砷化鎵、磷化銦或鍺硅半 導(dǎo)體材料。本發(fā)明的襯底采用N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)，晶向?yàn)?lt;100>，摻雜濃度為 LSXIOiW,厚度為5 μ m ;N_外延層磷摻雜濃度為3. SXlO1W,厚度為9 μ m ；深P體區(qū) 摻雜濃度為3. 5 X IO1W,厚度為0. 85 μ m,兩深P體區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)距離為0. 9 μ m ;N型重 摻雜區(qū)摻雜濃度為5X1019cm_3，結(jié)深為0. 3μπι ；二氧化硅柵氧化層厚度為Snm ；多晶硅柵電 極厚度為0. 4 μ m ；金屬化陽(yáng)極采用厚度為4 μ m的招；金屬化陰極采用厚度為4 μ m的招。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用具有電子積累層結(jié)構(gòu)和結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，由于電 子積累層結(jié)構(gòu)的柵氧化層非常薄，二極管可以獲得非常低的導(dǎo)通壓降，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu) 的引入，大大提高了擊穿電壓并且降低了泄漏電流，在反向電壓下薄柵氧化層加速了半導(dǎo) 體表面導(dǎo)電溝道的夾斷，更好地實(shí)現(xiàn)了正向?qū)▔航蹬c反向恢復(fù)時(shí)間之間的折衷，在50A/ cm2的電流密度下，正向?qū)▔航当瘸Ｒ?guī)的PiN 二極管低0. 2伏，更優(yōu)的反向恢復(fù)特性和更 低的泄漏電流，使得本發(fā)明具有更好的正向?qū)▔航岛头聪驌舸╇妷褐g的折衷。


圖1是本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的擊穿電壓仿真曲線(xiàn)圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的正向?qū)▔航捣抡媲€(xiàn)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的反向恢復(fù)特性仿真曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的淺槽 金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，設(shè)有金屬化陰極1、N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)外延層3、兩 個(gè)深P體區(qū)5、淺槽6、N型重?fù)诫s區(qū)7、二氧化硅柵氧化層8、多晶硅柵電極9和金屬化陽(yáng)極 10。
所述淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管的物理結(jié)構(gòu)從底層往上依次是金屬化陰極1、N 型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)2、N_外延層3、位于兩側(cè)的兩個(gè)深P體區(qū)5、位于深P體區(qū)5上的淺 槽6、淺槽6內(nèi)側(cè)的N型重?fù)诫s區(qū)7、二氧化硅柵氧化層8、多晶硅柵電極9、金屬化陽(yáng)極10。金屬化陽(yáng)極10與淺槽6、N型重?fù)诫s區(qū)7和多晶硅柵電極9短接，接外接電路的陽(yáng) 極電位。由兩個(gè)深P體區(qū)5與其之間的N—外延層3構(gòu)成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管區(qū)4，深P體區(qū) 5通過(guò)淺槽6與金屬化陽(yáng)極10短接。由N型重?fù)诫s區(qū)7、二氧化硅柵氧化層8、多晶硅柵電 極9和N—外延層3構(gòu)成電子積累層結(jié)構(gòu)11。所述深P體區(qū)5的摻雜濃度大于N—外延層3的摻雜濃度兩個(gè)數(shù)量級(jí)，深P體區(qū)5截 面形狀是矩形、向?qū)γ嫔頟體區(qū)突出的弧形、半圓形、梯形或橢圓形，淺槽6槽深為0. 7 μ m， 淺槽6被金屬化陽(yáng)極10完全填充，二氧化硅柵氧化層8厚度范圍為5到lOOnm，N型重?fù)诫s 區(qū)7與深P體區(qū)5不存在交疊區(qū)域(N型重?fù)诫s區(qū)7與深P體區(qū)5之間為N—外延層3)。本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管工作原理電子積累層結(jié)構(gòu)11的二氧化 硅柵氧化層8厚度非常薄，在非常小的正向電壓下，二氧化硅柵氧化層8正下方半導(dǎo)體表面 強(qiáng)烈地發(fā)生電子的積累，從而獲得非常低的導(dǎo)通壓降，非常大的電流密度。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 結(jié)構(gòu)的引入，使得在很小的反向電壓下導(dǎo)電溝道被夾斷，增加的反向電壓主要由低摻雜的 N_外延層3承受，大大降低了泄漏電流并且提高了擊穿電壓。在反向電壓下薄的氧化硅柵 氧化層8加速了半導(dǎo)體表面導(dǎo)電溝道的夾斷，更好地實(shí)現(xiàn)了正向?qū)▔航蹬c反向恢復(fù)時(shí)間 之間的折衷。本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，當(dāng)金屬化陽(yáng)極10相對(duì)于金屬化陰極1加 零電壓時(shí)，由于深P體區(qū)5的摻雜濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于N—外延層3的摻雜濃度，內(nèi)建電勢(shì)使得結(jié) 型場(chǎng)效應(yīng)管區(qū)4的N—外延層和二氧化硅柵氧化層8正下面的N—外延層3剛好完全耗盡。當(dāng)金屬化陽(yáng)極10相對(duì)于金屬化陰極1加非常小的正向電壓時(shí)，因電子積累層結(jié)構(gòu) 11的二氧化硅柵氧化層8厚度僅為8nm，二氧化硅柵氧化層8正下方的半導(dǎo)體表面強(qiáng)烈地 發(fā)生多數(shù)載流子的積累，形成電子導(dǎo)電溝道，此時(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管區(qū)4的深P體區(qū)5通過(guò) 淺槽6與金屬化陽(yáng)極10接到正電壓，使得結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管區(qū)4的外延層3導(dǎo)電溝道 開(kāi)啟，從而二極管正向?qū)?。?dāng)金屬化陽(yáng)極10相對(duì)于金屬化陰極1加反向電壓時(shí)，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管區(qū)4的導(dǎo)電溝 道被夾斷，繼續(xù)增大反向電壓，耗盡層向靠近金屬化陰極1 一側(cè)的N—外延層3擴(kuò)展，而此時(shí) 電子積累層結(jié)構(gòu)11的多晶硅柵電極9連接反向電壓使得二氧化硅柵氧化層8正下方的半 導(dǎo)體表面加速耗盡，從而使得本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管可以承受很高的反向 擊穿電壓，并且泄漏電流非常小，反向恢復(fù)非常短可低至幾納秒。實(shí)施例，襯底采用N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)2，晶向?yàn)?lt;100>，摻雜濃度為 1. 8 X 1019cm"3,厚度為5 μ m ;N_外延層3磷摻雜濃度為3. 5 X IO1W,厚度為9 μ m ；深P體區(qū) 5摻雜濃度為3. SXlO1W3,厚度為0. 85 μ m,兩深P體區(qū)5構(gòu)成的PN結(jié)距離為0. 9 μ m ；淺 槽6槽深為0. 7 μ m ;N型重?fù)诫s區(qū)7摻雜濃度為5X 1019cm_3，結(jié)深為0. 3 μ m ；二氧化硅柵氧 化層8厚度為Snm ；多晶硅柵電極9厚度為0. 4 μ m ；金屬化陽(yáng)極10采用厚度為4 μ m的招； 金屬化陰極1采用厚度為4 μ m的鋁。采用SUN工作站，借助TAURUS MEDICI仿真軟件對(duì)實(shí)施例的淺槽金屬氧化物半導(dǎo) 體二極管進(jìn)行了仿真，仿真元胞寬度為2 μ m。
如圖2所示，與常規(guī)硅基肖特基二極管相比，實(shí)施例的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二 極管增加了擊穿電壓，肖特基二極管的耐壓大多不高于60V，最高僅約100V，也大大降低了 泄漏電流，采用本發(fā)明的二極管泄漏電流僅為相同尺寸常規(guī)肖特基二極管的百分之一。如圖3所示，由于電子積累層結(jié)構(gòu)的存在，在降低正向?qū)▔航档耐瑫r(shí)，也使飽和 電流密度大大提高，在50A/cm2的電流密度下，正向?qū)▔航祪H為0. 5V。如圖4所示，由于電子積累層結(jié)構(gòu)的引入，大大加快了二極管的開(kāi)啟與關(guān)斷速度， 本發(fā)明的二極管開(kāi)啟時(shí)間僅為1ns，反向恢復(fù)時(shí)間僅為9ns，快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 一般為幾百納秒?？梢?jiàn)本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，采用了結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和電子積 累層結(jié)構(gòu)，正向?qū)▔航岛头聪蜿P(guān)斷損耗之間的矛盾關(guān)系得到了更好的折衷。實(shí)施例可以采用以下方法制備得到，工藝步驟為一、單晶硅準(zhǔn)備，采用N型重?fù)诫s區(qū)熔單晶硅(N型雜質(zhì))襯底2，摻雜濃度為 1. 8X1019cm_3，其晶向?yàn)?<100>，厚度為 5μπι。二、外延層生長(zhǎng)，采用氣相外延VPE方法在溫度1000°C、真空條件下，在襯底2上生 長(zhǎng)9 μ m的N_外延層3，磷摻雜濃度為3. 5X 1015cm_3。三、深P體區(qū)注入硼，在整個(gè)硅片表面淀積一層4 μ m厚的光刻膠，用深P體區(qū) Pdeep光刻版進(jìn)行光刻深P體區(qū)5的圖形，然后高能硼離子注入，劑量為1 X 1013cnT2，能量為 450KeV,形成深P體區(qū)5，摻雜濃度為3. 5 X 1017cnT3，深P體區(qū)5上表面結(jié)深為0. 65 μ m,深 P體區(qū)5下表面結(jié)深為1. 5 μ m。四、制備多晶硅柵，使用干氧方法，在1000°C時(shí)，2. 5slm O2和67sCCm HCL氛圍條 件下干氧氧化2. 5分鐘，生長(zhǎng)厚度為8nm的柵氧化層，在635°C時(shí)MlmSiH4氣氛條件下化學(xué) 氣相淀積15分鐘，淀積厚度為0. 4 μ m的多晶硅，用多晶硅區(qū)Poly光刻版，采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì) 多晶硅和柵氧化層進(jìn)行金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)圖形的光刻，得到多晶硅柵電極9和二氧化 硅柵氧化層8。五、制備N(xiāo)型重?fù)诫s區(qū)NSD，使用多晶硅區(qū)Poly光刻版進(jìn)行重?fù)诫s區(qū)砷注入，劑 量為6X 1014cm_2，能量為30KeV，得到N型重?fù)诫s區(qū)7，峰值摻雜濃度為5X 1019cm_3，結(jié)深為 0. 3 μ m0 六、淺槽刻蝕，使用淺槽Trench光刻版在深P體區(qū)5上刻蝕淺槽6，槽深為0. 7 μ m。七、正面金屬化，在整個(gè)器件表面濺射一層厚度為4 μ m的金屬鋁，淺槽6被金屬鋁 完全填充，形成金屬化陽(yáng)極10引線(xiàn)。八、背面減薄及金屬化，對(duì)器件背面進(jìn)行機(jī)械減薄處理，將器件減薄至19 μ m,之后 按現(xiàn)有技術(shù)在器件背面濺射厚度為4μπι的金屬鋁，形成金屬金屬化陰極1引線(xiàn)。再按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行初測(cè)、劃片、燒結(jié)、引線(xiàn)鍵合、中測(cè)、封裝和總測(cè)，得到本發(fā)明的 淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管。本實(shí)施例的方法中共采用3張光刻版，按照版號(hào)的順序依次為Pdeep光刻版、Poly 光刻版和Trench光刻版。本實(shí)施例的方法進(jìn)行的離子注入過(guò)程有Pde印硼注入，NSD磷注入。在實(shí)施過(guò)程中，可以根據(jù)具體情況，在基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，進(jìn)行一定的變通設(shè) 計(jì)。例如增加場(chǎng)氧化層的制備，多晶硅柵電極9可以不完全與金屬化陽(yáng)極相連。還可用碳化硅、砷化鎵、磷化銦或鍺硅半導(dǎo)體材料代替體硅。多晶硅柵電極9可以用導(dǎo)電材料金屬柵 電極、金屬氮化物、金屬氧化物以及一些金屬硅化物代替。本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，由于結(jié)合了結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和電子積 累層結(jié)構(gòu)，提高擊穿電壓的同時(shí)也優(yōu)化了二極管的反向恢復(fù)特性，從而降低了關(guān)斷損耗，也 大大降低了導(dǎo)通損耗，實(shí)現(xiàn)了正向?qū)▔航岛完P(guān)斷損耗之間更好的折衷。與現(xiàn)有技術(shù)的PiN 二極管相比，在50A/cm2的電流密度下，正向?qū)▔航到档土?0.2伏，反向恢復(fù)時(shí)間可低至 幾納秒而擊穿電壓可達(dá)100伏以上。采用本發(fā)明的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，可以實(shí)現(xiàn)低的導(dǎo)通壓降，高的反向 擊穿電壓，良好的反向恢復(fù)特性，實(shí)現(xiàn)更好的正向?qū)▔航岛完P(guān)斷損耗之間的折衷。正向?qū)?通時(shí)通過(guò)MOS結(jié)構(gòu)建立電子積累層，減小二極管的正向壓降，獲得接近肖特基二極管的正 向?qū)▔航担捎诖嬖诮Y(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)反向阻斷時(shí)可以承受很高的擊穿電壓并且泄漏電 流非常小。
權(quán)利要求
1.一種淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極 管的物理結(jié)構(gòu)從底層往上依次是金屬化陰極(1)、N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)O)外延層 (3)、位于兩側(cè)的兩個(gè)深P體區(qū)(5)、位于深P體區(qū)(5)上的淺槽(6)、淺槽(6)內(nèi)側(cè)的N型重 摻雜區(qū)(7)、二氧化硅柵氧化層(8)、多晶硅柵電極(9)、金屬化陽(yáng)極(10)；所述金屬化陽(yáng)極 (10)與淺槽(6)、N型重?fù)诫s區(qū)(7)和多晶硅柵電極(9)短接；所述兩個(gè)深P體區(qū)(5)與其 之間的外延層(3)構(gòu)成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管區(qū)0)，深P體區(qū)(5)通過(guò)淺槽(6)與金屬化 陽(yáng)極(10)短接；所述N型重?fù)诫s區(qū)(7)、二氧化硅柵氧化層(8)、多晶硅柵電極(9)和N—外 延層(3)構(gòu)成電子積累層結(jié)構(gòu)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述深P體區(qū) (5)的摻雜濃度大于N—外延層(3)的摻雜濃度兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述淺槽(6) 槽深為0. 7 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述淺槽(6) 被金屬化陽(yáng)極(10)完全填充。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述深P體區(qū) (5)截面形狀是矩形、弧形、半圓形、梯形或橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述二氧化硅 柵氧化層⑶厚度范圍為5到lOOnm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述N型重?fù)?雜區(qū)(7)與深P體區(qū)(5)之間為N—外延層(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述多晶硅柵 電極⑶)采用導(dǎo)電材料金屬柵電極、金屬氮化物、金屬氧化物或金屬硅化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述淺槽金屬 氧化物半導(dǎo)體二極管用體硅、碳化硅、砷化鎵、磷化銦或鍺硅半導(dǎo)體材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，其特征在于所述襯底采用 N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)0)，晶向?yàn)?lt;100>，摻雜濃度為1.8\1019(^3，厚度為5口!11;外 延層⑶磷摻雜濃度為3. 5 X IO1W,厚度為9 μ m ；深P體區(qū)(5)摻雜濃度為3. 5 X IO1W, 厚度為0. 85 μ m,兩深P體區(qū)( 構(gòu)成的PN結(jié)距離為0. 9 μ m ;N型重?fù)诫s區(qū)(7)摻雜濃度為 5X1019cm_3，結(jié)深為0.3μπι;二氧化硅柵氧化層⑶厚度為8nm ；多晶硅柵電極(9)厚度為 0.4μπι;金屬化陽(yáng)極(10)采用厚度為4μπι的鋁；金屬化陰極(1)采用厚度為4μπι的鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種淺槽金屬氧化物半導(dǎo)體二極管，要解決的技術(shù)問(wèn)題是降低二極管的正向?qū)▔航?，提高反向擊穿電壓并且減小泄漏電流。本發(fā)明從底層往上依次是金屬化陰極、N型重?fù)诫s單晶硅襯底區(qū)、N-外延層、位于兩側(cè)的兩個(gè)深P體區(qū)、位于深P體區(qū)上的淺槽、淺槽內(nèi)側(cè)的N型重?fù)诫s區(qū)、二氧化硅柵氧化層、多晶硅柵電極、金屬化陽(yáng)極。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用具有電子積累層結(jié)構(gòu)和結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，可以獲得非常低的導(dǎo)通壓降，大大提高了擊穿電壓并且降低了泄漏電流，在反向電壓下薄柵氧化層加速了半導(dǎo)體表面導(dǎo)電溝道的夾斷，更好地實(shí)現(xiàn)了正向?qū)▔航蹬c反向恢復(fù)時(shí)間之間的折衷，使得本發(fā)明具有更好的正向?qū)▔航岛头聪驌舸╇妷褐g的折衷。
文檔編號(hào)H01L29/06GK102064201SQ201010519680
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者唐文雄, 李澤宏 申請(qǐng)人:深圳市芯威科技有限公司