[发明专利]肖特基二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于集成电路制造技术领域，特别涉及一种肖特基二极管及其制造方法。

背景技术

肖特基二极管是以其发明人肖特基（Schottky）博士命名的，肖特基二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此，肖特基二极管也称为金属-半导体（接触）二极管，它是一种热载流子二极管，其与PN结二极管一样，是一种具有单向导电性的非线性器件。

肖特基二极管的结构原理与PN结二极管有很大的区别，通常将PN结二极管称作结二极管，而把金属-半导管二极管称作肖特基二极管。由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低。同时，由于肖特基二极管是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。肖特基二极管的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于肖特基二极管的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用，这些优良特性是半导体二极管所无法比拟的。

肖特基二极管的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流，在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用肖特基二极管，像肖特基二极管TTL集成电路早已成为TTL电路的主流，在高速计算机中被广泛采用。

图1是现有技术中肖特基二极管的剖面图，现有技术中的肖特基二极管包括：半导体衬底101、作为正极的金属电极102、以及连接在半导体衬底101上的负极103。由于肖特基二极管的反向势垒较薄，并且在其表面极易发生击穿，所以反向击穿电压比较低。由于肖特基二极管比PN结二极管更容易受热击穿，反向漏电流比PN结二极管大。肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，严重限制了其应用范围。因此，发展高反向击穿电压和低反向漏电流的肖特基二极管，已成为人们研究的课题和关注的热点了。

发明内容

本发明提供一种肖特基二极管及制造方法，以解决现有肖特基二极管反向击穿电压低和反向漏电流高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种肖特基二极管，包括：掺杂衬底；第一掺杂区域，形成于所述掺杂衬底内，所述第一掺杂区域的掺杂类型与所述掺杂衬底的类型相反；第二掺杂区域，形成于所述第一掺杂区域内，所述第二掺杂区域的掺杂类型与所述掺杂衬底的类型相反；介质层，形成于所述掺杂衬底上；至少两个以上的第一凹槽和至少一个以上的第二凹槽，贯穿所述介质层；第一金属电极，形成于所述第一凹槽内，并与第二掺杂区域相接触；以及第二金属电极，形成于所述第二凹槽内，位于所述第一金属电极的一侧。

可选的，所述第二掺杂区域的掺杂浓度高于所述第一掺杂区域的掺杂浓度。

可选的，所述介质层包括第一介质层以及形成于所述第一介质层上的第二介质层。

可选的，所述第一介质层为硅的氧化物，所述第一介质层的厚度范围

可选的，所述硅的氧化物采用加热四乙基正硅酸盐的方法形成。

可选的，所述第二介质层为掺有磷杂质的硅的氧化物或者掺有磷和硼杂质的硅的氧化物，所述第二介质层的厚度范围

可选的，所述第一金属电极为钛或者铂，所述第一金属电极的厚度范围为

可选的，所述第二金属电极为钛或者铂，所述第二金属电极的厚度范围为

可选的，所述第一凹槽还贯穿部分厚度的第二掺杂区域。

可选的，所述第一凹槽在所述第二掺杂区域内的深度范围为

一种肖特基二极管的制造方法，包括：提供一掺杂衬底；进行第一次离子注入，在所述衬底上形成第一掺杂区域，所述第一掺杂区域的掺杂类型与所述掺杂衬底的类型相反；在所述掺杂衬底上形成介质层；形成贯穿所述介质层的第一凹槽；进行第二次离子注入，在所述第一掺杂区域内形成第二掺杂区域，所述第二掺杂区域的掺杂类型与所述掺杂衬底的类型相反；形成贯穿所述介质层的第二凹槽；以及在所述第一凹槽和第二凹槽内沉积金属，形成第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极与第二掺杂区域相接触，所述第二金属电极位于所述第一金属电极的一侧。

可选的，所述第二掺杂区域的掺杂浓度高于所述第一掺杂区域的掺杂浓度。

可选的，在所述掺杂衬底上形成介质层的步骤包括：在所述掺杂衬底上形成第一介质层；以及在所述第一介质层上形成第二介质层。