[实用新型]一种沟槽式肖特基二极管

说明书

一种沟槽式肖特基二极管，包括一基板，其包括一高掺杂浓度N型硅基板及一位在该高掺杂浓度N型硅基板上方的低掺杂浓度N型外延层；该低掺杂浓度N型外延层的上部具有多个位在该基板外侧区域的外侧沟槽及多个位在该基板内侧区域的内侧沟槽；各外侧沟槽的底部下方具有一P型注入区域；一栅极氧化层覆盖在各外侧沟槽及各内侧沟槽内部及该低掺杂浓度N型外延层上位在最外侧的内侧沟槽的外侧的上表面上；各外侧沟槽及各内侧沟槽的内部填充一多晶硅结构，其覆盖在对应的栅极氧化层上方；一掩膜层覆盖于各外侧沟槽的多晶硅结构上方及最外侧的内侧沟槽的外侧的栅极氧化层上方；一金属溅镀层覆盖在该低掺杂浓度N型外延层上位在各内侧沟槽之间的上表面。

技术领域

本实用新型涉及一种二极体，尤其是涉及一种沟槽式肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管(Schottky Diode)是一种应用电子作为载流的单极性元件，其具有速度快以及正向导通压降值(VF)低的特性，因此施加较低的正向偏压时即可产生较高的正向电流，并且具有较短的反向回复时间(trr)。但是肖基二极管在反向偏压时其漏电流较大。

为了改善上述肖特基二极管的缺陷，目前已经有发展出沟槽式肖特基二极管，应用沟槽填充多晶硅结构或是金属，以降低反向偏压时的漏电流，其反向耐电压值约可达到120V，而其漏电流约在数十微安培，因此可以降低整个元件的漏电。

但是上述现有技术的沟槽式肖特基二极管，其反向耐电压值以及漏电流仍有改善的空间，因此本实用新型希望提出一种崭新的沟槽式肖特基二极管，以进一步提高其反向耐电压值，并且达到更低的漏电流。

实用新型内容

所以本实用新型的目的为解决上述现有技术上的问题，本实用新型提出一种沟槽式肖特基二极管，本实用新型的防护环结构可以有效地将位于肖基结面一侧的内部元件区域与外界达到高度隔离，而可将其漏电流降到更低，并且可提高反向耐电压值。本实用新型的防护环所包括的P型注入区域可有效减少沟槽式肖特基二极管运作时产生的漏电流，并且可提高反向耐电压值。应用本实用新型的结构，其反向耐电压值可达到160V，并且其漏电流可低于10微安培。因此相较于现有技术的沟槽式肖特基二极管，本实用新型的结构可具有更佳的应用效能。

为达到上述目的本实用新型提出一种沟槽式肖特基二极管，包括一基板，该基板包括一高掺杂浓度N型硅基板，以及一位在该高掺杂浓度N型硅基板上方的低掺杂浓度N型外延层；其中该低掺杂浓度N型外延层的上部具有多个位在该基板外侧区域的外侧沟槽、及多个位在该基板内侧区域的内侧沟槽；其中各外侧沟槽的底部下方具有一P型注入区域；该P型注入区域为活化的硼离子注入层；其中该P型注入区域在该外侧沟槽的下方形成一P井；一栅极氧化层(gate oxide)，覆盖在各外侧沟槽的内侧壁及底部上、各内侧沟槽的内侧壁及底部上、及该低掺杂浓度N型外延层上位在最外侧的内侧沟槽的外侧的上表面上；其中各外侧沟槽及各内侧沟槽的内部填充一多晶硅结构，该多晶硅结构覆盖在对应的外侧沟槽或内侧沟槽内的栅极氧化层上方；一掩膜层，覆盖于各外侧沟槽的多晶硅结构上方、及最外侧的内侧沟槽的外侧的栅极氧化层上方；该掩膜层为一氧化层；一金属溅镀层，覆盖在该低掺杂浓度N型外延层上位在各内侧沟槽之间的上表面上方、各内侧沟槽的栅极氧化层及多晶硅结构上方、及该掩膜层的一部份上方；其中当该金属溅镀层及该低掺杂浓度N型外延层上位在各内侧沟槽之间的上表面结合时，即形成肖基结面(Schottky Contact)。

优选的，该外侧沟槽及该内侧沟槽的上端比下端宽，而呈由上往下渐缩的型态；其中该外侧沟槽的上方开口的宽度为该内侧沟槽的上方开口的宽度的2倍至4倍。

优选的，该金属溅镀层包括一位在下方的第一金属层及一位在该第一金属层上方的第二金属层。

进一步优选的，该第一金属层的材料为钛金属，其中该第一金属层用于与下方的氧化层形成钛氧化物，该第二金属层的材料为铝、硅、铜的合金。