[发明专利]半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，更具体地说，本发明涉及一种肖特基二极管。

背景技术

在集成电路领域中，肖特基二极管相比普通PN结二极管具有诸多优势，例如正向压降低，是多子器件，开关速度快等等。同时，肖特基二极管也需要强化或者提高某些方面的性能表现，比如提高正向电流，降低漏电流，以及提高击穿电压等等。

某些时候，为了提升肖特基二极管的某一项性能，会不得不需要牺牲其他一些性能。例如，低漏电流的肖特基二极管往往正向电流性能不佳。图1所示为现有技术中典型肖特基二极管100的剖面图。如图所示，肖特基二极管100通常包含一个P型保护环结构108用于提高击穿电压和降低漏电流。然而，P型保护环108也会带来一些寄生效应。例如，当一个较大的电流流经肖特基二极管100时，P型保护环108的存在可能会产生严重的少子注入效应和PNP晶体管寄生效应，并导致有害的寄生缺陷或发生破坏性故障。因此，低漏电流肖特基二极管的正向电流性能受到了限制。

发明内容

为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本发明的一个实施例公开了一种半导体器件。

半导体器件包括第一半导体层，具有第一导电类型，其中所述第一半导体层形成于一半导体衬底之上，所述半导体衬底具有第二导电类型；阴极接触区，形成于第一半导体层上，其中所述阴极接触区为重掺杂，具有第一导电类型；保护环，形成于所述第一半导体层上，形成一肖特基窗口，其中所述保护环与所述第一半导体层的交界处为保护环界面，所述保护环具有第二导电类型，所述保护环与一保护环接触相连；肖特基二极管金属接触，连接到所述第一半导体层，所述肖特基二极管金属接触与所述第一半导体层交界处为肖特基二极管界面，其中，所述肖特基二极管界面位于所述肖特基窗口内部，并与所述保护环隔开；以及电阻模块，耦接于所述肖特基二极管金属接触和所述保护环之间。

本发明的另一实施例公开了另一种半导体器件，所述半导体器件包括阴极端，连接到一半导体层，其中所述半导体层具有第一导电类型；阳极端，连接到一肖特基二极管金属接触，其中所述肖特基二极管金属接触形成于所述半导体层之上，与所述半导体层交界处为肖特基二极管界面；以及保护环端，连接到一保护环，其中所述保护环具有第二导电类型，所述保护环位于所述半导体层中且包围所述肖特基二极管界面，所述保护环与所述肖特基二极管界面相互隔离。

本发明的另一实施例公开了一种制作半导体器件的方法，包括在半导体衬底上制作第一半导体层，所述第一半导体层具有第一导电类型，所述半导体衬底具有第二导电类型；在所述第一半导体层上制作一重掺杂的阴极接触区，所述阴极接触区具有第一导电类型；在所述第一半导体层上制作保护环，然后制作保护环接触并于所述保护环连接，其中所述保护环与所述第一半导体层的交界为保护环界面，所述保护环具有第二导电类型；在所述第一半导体层上制作肖特基二极管金属接触，其中所述肖特基二极管金属接触与所述第一半导体层交界处为肖特基二极管界面，所述保护环位于肖特基二极管界面的周围，所述保护环和所述肖特基二极管界面相互隔离；以及耦接一电阻模块到所述肖特基二极管金属接触和所述保护环之间。

与现有技术相比，本发明所公开的半导体器件在提升肖特基二极管正向电流能力的同时，依然能具有低漏电流特性。

附图说明

下列附图涉及有关本发明非限制性和非穷举性的实施例的描述。除非另有说明，否则同样的数字和符号在整个附图中代表同样或相似的部分。实施例中的尺寸比例可不同于附图所示比例。另外，实施例中的尺寸可能不同于图中所示相关部分尺寸。为更好地理解本发明，下述细节描述以及附图将被提供以作为参考。

图1所示为现有技术中典型肖特基二极管100的剖面图。

图2A所示为本发明的一个实施例中低漏电流的肖特基二极管20的剖面图。

图2B所示为图2A中所示实施例中肖特基二极管20的等效电路示意图。

图3A所示为根据本发明一实施例的低漏电流肖特基二极管30的版图示意图。

图3B所示为本发明一个实施例中，低漏电流肖特基二极管30沿图3A中剖面线A的剖面图。

图4A所示为根据本发明另一实施例的低漏电流肖特基二极管40的版图示意图。

图4B所示为本发明一个实施例中，低漏电流肖特基二极管晶片401沿图4A中剖面线B的剖面图。

图4C为本发明另外一个实施例中，另一肖特基二极管晶片402的剖面图。