專利名稱：低正向導通壓降的肖特基二極管的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種肖特基二極管，尤指一種低正向導通壓降的肖特基二極管。
背景技術：
如圖6所示，是既有肖特基二極管的構造剖面圖，主要是在一 N+型摻雜層80上形成有一 N-型摻雜漂移層81，該N-型摻雜漂移層81上形成一凹入的護環(huán)82，并于護環(huán)82 內(nèi)形成一 P型摻雜區(qū)；又N-型摻雜漂移層81表面進一步形成一氧化層83及一金屬層84， 該金屬層84與N-型摻雜漂移層81、P型摻雜區(qū)接觸的部位是構成一肖特基勢壘85 ；再者， 前述N+型摻雜層80的底面形成有一金屬層，以構成一底面電極86。在前述構造中，由于N-型摻雜漂移層81中的自由電子能階較金屬層84中的自由電子能階低，在沒有偏壓的情況下，N-型摻雜漂移層81的電子無法通過肖特基勢壘85躍遷至高能階的金屬層84中，當施加順向偏壓時，N-型摻雜漂移層81中的自由電子獲得能量而可躍遷到高能階的金屬層84以產(chǎn)生電流，由于金屬層84中沒有少數(shù)的載子，無法儲存電荷，因此逆向恢復的時間很短；由上述可知肖特基二極管是利用金屬與半導體結作為肖特基勢壘，以產(chǎn)生整流的效果，和一般二極管中由半導體/半導體結產(chǎn)生的PN結不同，而利用肖特基勢壘的特性使得肖特基二極管具有較低的導通電壓降(一般PN結二極管的電壓降為0. 7 1. 7伏特，肖特基二極管的電壓降則為0. 15 0. 45伏特)，并可提高切換的速度。又請參考圖7所示，是肖特基二極管的IV特性曲線圖，其揭示有正向導通電壓與逆向崩潰電壓分和電流的關系，由特性曲線可以看出當電流I愈高，正向導通電壓V也會跟提高，而正向導通電壓提高勢必影響肖特基二極管的特性及其應用。而根據(jù)實驗結果，肖特基二極管的正向導通電壓與其肖特基勢壘85下方的N-型摻雜漂移層81厚度D存在一正比關系，N-型摻雜漂移層81厚度D愈大，正向導通電壓愈大，反之，N-型摻雜漂移層81 厚度D小，則正向導通電壓將相對降低。
發(fā)明內(nèi)容因此本實用新型主要目的在于提供一低正向導通壓降的肖特基二極管，其通過改變肖特基二極管的結構，可降低肖特基二極管的正向導通壓降，且不會改變逆向崩潰電壓。為達成前述目的采取的主要技術手段是使前述肖特基二極管包括一 N+型摻雜層；一 N-型摻雜漂移層，形成在前述N+型摻雜層上，該N-型摻雜漂移層具有一第一表面，并形成一凹入第一表面的護環(huán)，護環(huán)內(nèi)為一 P型摻雜區(qū)；一氧化層，是形成在前述N-型摻雜漂移層上；一金屬層，是形成于前述氧化層及N-型摻雜漂移層上，該金屬層與N-型摻雜漂移層、P型摻雜區(qū)接觸的部位構成一肖特基勢壘，該肖特基勢壘是位于N-型摻雜漂移層的第一表面以下。實施時，該N-型摻雜漂移層在護環(huán)內(nèi)側形成一低于第一表面的第二表面，第二表面不包括P型摻雜區(qū)。實施時，該N-型摻雜漂移層在護環(huán)內(nèi)側形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面202包括P型摻雜區(qū)的局部。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型利用前述構造的肖特基二極管的肖特基勢壘高度低于N-型摻雜漂移層的第一表面，藉此縮小肖特基勢壘下方的N-型摻雜漂移層厚度，從而可降低肖特基二極管的正向導通壓降。

圖1是本實用新型第一較佳實施例的結構示意圖。圖2是本實用新型第一較佳實施例的局部結構示意圖。圖3是本實用新型第二較佳實施例的局部結構示意圖。圖4是既有肖特基二極管的一結構示意圖。圖5是本實用新型的特性曲線圖。圖6是既有肖特基二極管又一結構示意圖。圖7是既有肖特基二極管的特性曲線圖。
具體實施方式
以下配合圖式及本實用新型的較佳實施例，進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段。關于本實用新型的第一較佳實施例，請參考圖1所示，主要是在一 N+型摻雜層10 上形成有一 N-型摻雜漂移層20，該N-型摻雜漂移層20具有一第一表面201，且形成有一凹入于第一表面201的護環(huán)21，該護環(huán)21內(nèi)為一 P型摻雜區(qū)；又N-型摻雜漂移層20的第一表面201進一步形成有一氧化層30，氧化層30部分地覆蓋且接觸護環(huán)21內(nèi)的P型摻雜區(qū)；再者，N-型摻雜漂移層20及氧化層30上進一步形成一金屬層40，該金屬層40與N-型摻雜漂移層20、P型摻雜區(qū)接觸的部位構成一肖特基勢壘41 ；而本實用新型的主要特征是使該肖特基勢壘41位于N-型摻雜漂移層20的第一表面201以下，藉以縮小肖特基勢壘41下方的N-型摻雜漂移層20厚度，完成前述結構的一種可行方式是如以下所述請參考圖3所示，在形成前述金屬層40前，先對N-型摻雜漂移層20在護環(huán)21內(nèi)側的區(qū)域進行蝕刻，使N-型摻雜漂移層20在護環(huán)21內(nèi)側形成一低于第一表面201的第二表面202，意即N-型摻雜漂移層20在第一表面201處的厚度dl大于在第二表面202處的厚度d2，接著在N-型摻雜漂移層20的第一、第二表面201、202及P型摻雜區(qū)、氧化層30上形成該金屬層40，該金屬層40與N-型摻雜漂移層20第二表面202、P型摻雜區(qū)接觸的部位構成肖特基接觸，并將形成肖特基勢壘41。在本實施例中，針對N-型摻雜漂移層20在護環(huán)21內(nèi)側的第一表面201進行蝕刻的區(qū)域并不包括護環(huán)21內(nèi)的P型摻雜區(qū)，也就是第二表面202不及于P型摻雜區(qū)，但基于方便實施的目的，也可連同護環(huán)21內(nèi)P型摻雜區(qū)的局部一并向下蝕刻(如圖2所示)，也就是第二表面202包括P型摻雜區(qū)的局部。[0025]盡管本實用新型是通過縮減肖特基勢壘41下方的N-型摻雜漂移層20厚度，以降低正向導通壓降，但仍可確保逆向崩潰電壓不受影響，請參考圖4為一般肖特基二極管的示意結構，其在逆向恢復時，N-型摻雜漂移層會在P型摻雜區(qū)及肖特基勢壘下方形成一類似P型摻雜區(qū)及肖特基勢壘下輪廓形狀的電場e，當本實用新型將肖特基勢壘的高度下移后，前述電場e的底部也會向下移，基于確保逆向崩潰電壓不變的前提，前述N-型摻雜漂移層20第一表面201向下蝕刻的深度，是以其電場e底部不超過N+型摻雜層為原則。又如圖5所示，是本實用新型與既有肖特基二極管分別實驗取得的特性曲線圖， 由特性曲線可以看出，在相同電流值的條件下，本實用新型的正向導通壓降Vl小于既有肖特基二極管的正向導通電壓降V2。以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何本領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型技術方案的范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種低正向導通壓降的肖特基二極管，其特征在于，包括 一 N+型摻雜層；一 N-型摻雜漂移層，形成在所述N+型摻雜層上，該N-型摻雜漂移層具有一第一表面， 并形成一凹入第一表面的護環(huán)，該護環(huán)內(nèi)為一 P型摻雜區(qū)； 一氧化層，是形成在所述N-型摻雜漂移層上；一金屬層，是形成于所述氧化層及N-型摻雜漂移層上，該金屬層與N-型摻雜漂移層、 P型摻雜區(qū)接觸的部位構成一肖特基勢壘，該肖特基勢壘是位于N-型摻雜漂移層的第一表面以下。
2.根據(jù)權利要求1所述低正向導通壓降的肖特基二極管，其特征在于，該N-型摻雜漂移層在護環(huán)內(nèi)側形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面不包括P型摻雜區(qū)。
3.根據(jù)權利要求1所述低正向導通壓降的肖特基二極管，其特征在于，該N-型摻雜漂移層在護環(huán)內(nèi)側形成一低于第一表面的第二表面，且第二表面(20 包括P型摻雜區(qū)的局
專利摘要本實用新型提供了一種低正向導通壓降的肖特基二極管，主要是在一N+型摻雜層上形成有一N-型摻雜漂移層，該N-型摻雜漂移層具有一第一表面，并形成一凹入第一表面的護環(huán)，護環(huán)內(nèi)為一P型摻雜區(qū)；又N-型摻雜漂移層表面進一步形成一氧化層及一金屬層，該金屬層與N-型摻雜漂移層、P型摻雜區(qū)接觸的部位構成一肖特基勢壘；本實用新型使該肖特基勢壘的高度低于N-型摻雜漂移層的表面，藉此縮小肖特基勢壘下方的N-型摻雜漂移層厚度，以進一步降低肖特基二極管的正向導通壓降。
文檔編號H01L29/872GK202058741SQ20112006494
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月14日 優(yōu)先權日2011年3月14日
發(fā)明者呂佳玲, 吳國賢, 王凱瑩, 童鈞彥, 陳坤賢 申請人:璟茂科技股份有限公司