[实用新型]一种势垒高度可调的肖特基二极管

说明书

本实用新型公开了一种势垒高度可调的肖特基二极管，包括N型重掺杂衬底，所述N型重掺杂衬底正面生长有N型轻掺杂外延层，背面设有背面金属层，所述N型轻掺杂外延层的主表面设有变掺杂层，所述变掺杂层的主表面设有势垒金属硅化物层，且势垒金属硅化物层构成肖特基势垒，所述势垒金属硅化物层正面设有正面金属层。本实用新型能够在不改变势垒金属的条件下获得不同势垒高度，并且势垒高度调节具有连续性，能够满足多样化的市场需求，有利于批量生产不同结温特性的肖特基芯片势垒二极管芯片。

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件技术领域，具体涉及一种势垒高度可调的肖特基二极管。

背景技术

当前，功率半导体器件在电源转换领域的具有无可替代的作用，尤其是功率肖特基二极管，由于它们拥有极低的正向导通压降、近乎理想的反向恢复特性、较好的产品一致性，因此受到了市场的广泛认可。同时，由于工作环境多变，在可靠性方面根据不同应用领域与场合，对肖特基二极管产品结温特性提出了差异化要求，即肖特基势垒高度要求多样化。

然而，在形成批量生产的标准化势垒工艺中，势垒金属的选择往往有限，势垒金属的数量较为严格地限制了不同势垒高度肖特基二极管产品的数量。传统肖特基二极管设计和加工方案中主要采用势垒金属类型以及复合势垒金属的方法来对肖特基势垒高度进行调节。选择不同类型的势垒金属来对势垒高度进行调节，在多样化的市场需求下，从批产角度上讲是十分不利的，且势垒高度调节的幅度较大，势垒高度与正向压降的矛盾也难以解决。本实用新型针对现有技术的不足，提出一种在变掺杂层上加工肖特基势垒硅化物层，在不改变势垒金属的条件下获得不同势垒高度，从而获得不同结温特性的肖特基芯片势垒二极管芯片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种势垒高度可调的肖特基二极管，该二极管能够在不改变势垒金属的条件下获得不同势垒高度，并且势垒高度调节具有连续性，能够满足多样化的市场需求，有利于批量生产不同结温特性的肖特基芯片势垒二极管芯片。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种势垒高度可调的肖特基二极管，包括N型重掺杂衬底，所述N型重掺杂衬底正面生长有N型轻掺杂外延层，背面设有背面金属层，所述N型轻掺杂外延层的主表面设有变掺杂层，所述变掺杂层的主表面设有势垒金属硅化物层，且势垒金属硅化物层构成肖特基势垒，所述势垒金属硅化物层正面设有正面金属层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型变掺杂层是通过淀积掺杂二氧化硅得到掺杂有二氧化硅的氧化层，之后快速退火得到，由于在快速退火中，杂质的分布受快速热退火温度的影响，二氧化硅与硅界面出的杂质会向硅中轻微移动，可以改变硅表面的杂质分布得到变掺杂层；

变掺杂层能够与势垒金属反应形成势垒硅化物层，从而降低势垒高度。因此该结构中，能够通过调节变掺杂层中的杂质浓度，来得到不同的势垒高度，并且该调节具有连续性，能够满足多样化的市场需求，批量生产不同结温特性的肖特基芯片势垒二极管芯片。

2、本实用新型势垒金属硅化物层是通过在变掺杂层表面溅射合金得到，无需改变势垒金属，就能够得到不同的势垒高度，更有利于批量生产，降低各项成本。

本实用新型的进一步改进方案如下：

进一步的，所述N型轻掺杂外延层正面还设有一圈P重掺杂保护环，且所述变掺杂层设置在所述P重掺杂保护环的环内以及P重掺杂保护环表面的部分区域。

通过采用上述方案，P重掺杂保护环减少边缘电场作用，改善了二极管的反向特性。

进一步的，所述P重掺杂保护环的表面的另一部分区域设有薄氧层。

进一步的，所述N型轻掺杂外延层表面还设有场氧层，且场氧层位于所述P重掺杂保护环外侧。