[发明专利]垂直半导体肖特基二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种包括垂直肖特基二极管的半导体器件(300；400；500；600；700)，所述器件包括：

半导体材料的衬底(101)，所述衬底(101)具有前表面(101a)和背表面(101b’)；

轻掺杂区域(102)，所述轻掺杂区域形成在所述衬底(101)的面向所述前表面(101a)的表面部分中，所述轻掺杂区域具有第一导电类型；

第一电极(111)，所述第一电极(111)形成在所述衬底(101)的所述前表面(101a)上的所述轻掺杂区域(102)上，以建立肖特基接触；

在所述衬底(101)的所述背表面(101b’)处的高掺杂区域(140)，所述高掺杂区域与所述轻掺杂区域(102)接触并且具有所述第一导电类型；

第二电极(160a)，所述第二电极(160a)在所述衬底(101)的所述背表面(101b’)上与所述高掺杂区域(140)电接触，以建立欧姆接触；

所述器件还包括在所述衬底(101)的所述前表面(101a)上的金属间电介质层(120)和布置在所述前表面(101a)上方的所述金属间电介质层(120)中的至少第一正面互连金属层(121)；

第一互连焊盘(121a)，所述第一互连焊盘(121a)被限定在所述第一正面互连金属层(121)中，经由延伸穿过所述金属间电介质层(120)的触点(115)电接触所述第一电极(111)；

穿硅过孔结构(162)，所述穿硅过孔结构(162)从所述第一正面互连金属层(121)延伸穿过所述衬底(101)至所述衬底(101)的所述背表面(101b’)。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述穿硅过孔结构(162)包括电介质衬垫(161b)和导电填充物(161a)，并且侧向地包围所述轻掺杂区域(102)和所述高掺杂区域(140)，从而提供电绝缘。

3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述第一互连焊盘(121a)提供在所述前表面(101a)处可用的第一电触点，并且第二互连焊盘(121b)被限定在所述第一正面互连金属层(121)中以提供在所述前表面(101a)处可用的第二电触点；所述器件还包括在所述衬底(101)的所述背表面(101b’)上方的另一金属间电介质层(180)和布置在所述另一金属间电介质层(180)中的至少第一背面互连金属层；

其中，所述穿硅过孔结构(162)从所述第二互连焊盘(121b)延伸到被限定在所述第一背面互连金属层中并与所述第二电极(160a)电接触的第一互连区域(170a)，所述穿硅过孔结构(162)的所述导电填充物(161a)在所述第二电极(160a)与所述第二互连焊盘(121b)之间建立电接触。

4.根据权利要求2所述的器件，还包括在所述衬底(101)的所述背表面(101b’)上方的另一金属间电介质层(180)和布置在所述另一金属间电介质层(180)中的至少第一背面互连金属层；其中，第一互连区域(170a)被限定在所述第一背面互连金属层中，所述第一互连区域与所述第二电极(160a)电接触并且提供在所述背表面(101b’)处可用的第二电触点，并且第二互连区域(170b)被限定在所述第一背面互连金属层中；其中，所述穿硅过孔结构(162)从所述第一互连焊盘(121a)延伸到所述第二互连区域(170b)，所述穿硅过孔结构(162)的所述导电填充物(161a)在所述第一电极(111)和所述第二互连区域(170b)之间建立电接触，从而提供在所述背表面(101b’)处可用的第一电触点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的器件，还包括接合到所述金属间电介质层(120)的顶部表面(120a)的载体晶片(130)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的器件，其中，所述第一电极(111)由金属硅化物层形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的器件，还包括保护环(108)，所述保护环由与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂区域构成，所述保护环布置在所述衬底(101)的所述前表面(101a)处的所述轻掺杂区域(102)的周边区域中。