本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，尤其涉及一種肖特基二極管的制作方法及肖特基二極管。

背景技術(shù)：

功率二極管是電路系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在高頻逆變器、數(shù)碼產(chǎn)品、發(fā)電機、電視機等民用產(chǎn)品和衛(wèi)星接收裝置、導(dǎo)彈及飛機等各種先進武器控制系統(tǒng)以及儀器儀表設(shè)備的軍用場合。

通常應(yīng)用的有普通整流二極管、肖特基二極管、PIN二極管等，其中肖特基整流管由于具有較低的通態(tài)壓降、較大的漏電流、反向恢復(fù)時間幾乎為零等優(yōu)點，應(yīng)用非常廣泛。

目前肖特基二極管主要有橫向肖特基二極管和縱向肖特基二極管兩種結(jié)構(gòu)。其中縱向肖特基二極管由于具有較低的正向?qū)▔航?、較高的管芯面積利用率，受到越來越大的關(guān)注。但由于縱向肖特基二極管由于采用了溝槽結(jié)構(gòu)，擊穿電壓較低，如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的示意圖。其中，溝槽101的拐角1011處的電場最強，擊穿首先發(fā)生在拐角1011處。因此，如何提高肖特基二極管的擊穿電壓成為了亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種肖特基二極管的制作方法及肖特基二極管，以提高肖特基二極管的擊穿電壓。

本發(fā)明第一個方面提供一種肖特基二極管的制作方法，包括：

在基底上形成掩膜層；

以所述掩膜層為掩膜，對所述基底進行刻蝕，形成溝槽，所述溝槽的底部的寬度小于所述溝槽的頂部的寬度，所述溝槽具有傾斜側(cè)壁。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，所述溝槽的制作工 藝為：采用的氣體為溴化氫、三氟化氮和氧氣的混合氣體或者是溴化氫、三氟化氮和氦氣的混合氣體，所述溴化氫的流量55L/min-60L/min，所述三氟化氮的流量7L/min-10L/min，所述氧氣或氦氣的流量6L/min-8L/min，壓力為35MPa-40MPa，功率為500瓦-550瓦，磁場為40高斯-45高斯。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，所述溝槽的形狀為倒等腰梯形。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，所述傾斜側(cè)壁與所述底部的夾角的范圍是95°-110°。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，所述掩膜層為氧化層。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，在所述形成溝槽之后，還包括：

在所述溝槽的內(nèi)壁上形成柵氧化層；

在所述柵氧化層內(nèi)形成多晶硅層；

在所述溝槽和各溝槽之間的基底上形成覆蓋所述溝槽的金屬層，各所述多晶硅層通過所述金屬層連接。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管的制作方法，可選地，在所述形成溝槽之后，且所述溝槽上形成覆蓋所述溝槽的金屬層之前，還包括：

去除所述掩膜層。

本發(fā)明另一個方面提供一種肖特基二極管，包括：

基底；

溝槽，形成于所述基底內(nèi)，所述溝槽的底部的寬度小于所述溝槽的頂部的寬度，所述溝槽具有傾斜側(cè)壁。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管，可選地，所述溝槽的形狀為倒等腰梯形。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管，可選地，所述傾斜側(cè)壁與所述底部的夾角的范圍是95°-110°。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管，可選地，所述掩膜層為氧化層。

根據(jù)如上所述的肖特基二極管，可選地，還包括：

柵氧化層，形成于所述溝槽的內(nèi)壁上；

多晶硅層，形成于所述柵氧化層的內(nèi)部；

金屬層，覆蓋于所述溝槽和各溝槽之間的基底上，各所述多晶硅層通過所述金屬層連接。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的肖特基二極管的制作方法及肖特基二極管，通過形成具有傾斜側(cè)壁的溝槽來緩解溝槽的底部的拐角電場聚集的情況，能夠提高肖特基二極管的擊穿電壓，使得肖特基二極管具有較好的耐壓性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的肖特基二極管的制作方法的流程示意圖；

圖3A-3D為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的肖特基二極管的制作方法的各個步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

本實施例提供一種肖特基二極管的制作方法，用于制作肖特基二極管。如圖2所示，為根據(jù)本實施例的肖特基二極管的制作方法的流程示意圖。本實施例的肖特基二極管的制作方法包括：

步驟201，在基底上形成掩膜層。

基底可以有多層，例如包括襯底和形成于襯底上的外延層，具體可以根據(jù)實際需要設(shè)定，在此不再贅述。

掩膜層可以采用氧化層，具體地可以是氧化硅或二氧化硅。當然，氧化層的厚度可以根據(jù)所需刻蝕的溝槽的深度確定，溝槽的深度越深，氧化層的厚度越大。

步驟202，以掩膜層為掩膜，對基底進行刻蝕，形成溝槽，溝槽的底部的寬度小于溝槽的頂部的寬度，溝槽具有傾斜側(cè)壁。

可選地，該溝槽的形狀可以為倒等腰梯形，即將等腰梯形倒置后所形成的形狀。溝槽的傾斜側(cè)壁與溝槽的底部呈鈍角，夾角范圍是95°-110°。

根據(jù)本實施例所形成的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)如圖3C所示。

可選地，本實施例的肖特基二極管的制作方法在步驟202之后，還包括：

在溝槽的內(nèi)壁上形成柵氧化層；

在柵氧化層內(nèi)形成多晶硅層；

在溝槽和各溝槽之間的基底上形成覆蓋溝槽的金屬層，各多晶硅層通過金屬層連接。

形成柵氧化層、多晶硅層以及金屬層的方法與現(xiàn)有技術(shù)中一致，在此不再贅述。需指出的是，本實施例的肖特基二極管的制作方法還包括去除掩膜層的步驟，例如，形成溝槽之后且在金屬層之前去除掩膜層。

如圖1所示，由于現(xiàn)有技術(shù)中的溝槽101的側(cè)壁1012均為垂直或近似垂直，在肖特基二極管反偏時，在溝槽101的拐角1011處會導(dǎo)致非常強的電場聚集，溝槽101的拐角1044處的柵氧化層(圖中未示出)極易擊穿。而根據(jù)本實施例的肖特基二極管的制作方法，通過形成具有傾斜側(cè)壁的溝槽來緩解溝槽的底部的拐角電場聚集的情況，能夠提高肖特基二極管的擊穿電壓，使得肖特基二極管具有較好的耐壓性。

實施例二

本實施例對上述實施例的肖特基二極管的制作方法做進一步補充說明。

如圖3A-3D所示，為根據(jù)本實施例的肖特基二極管的制作方法的各個步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3A所示，在基底301上形成氧化材料層302。

本實施例的基底301可以包括N型襯底3011以及形成于N型襯底3011上的N型外延層3012。氧化材料層302的材料具體可以是氧化硅或二氧化硅。該氧化材料層302的厚度范圍為1000埃-10000埃，例如5000埃。氧化材料 層302的厚度可以根據(jù)所需刻蝕的溝槽304的深度確定，溝槽304的深度越深，氧化材料層302的厚度越大。

形成氧化材料層302的方法有很多，例如在基底301上以化學(xué)氣相沉積方式沉積形成氧化材料層302，或者對N型外延層3012進行氧化形成氧化材料層302。當然，還可以根據(jù)實際需要選擇其他形成方式，在此不再贅述。

如圖3B所示，對氧化材料層302進行光刻工藝，形成氧化層303。

具體地，可以先在氧化材料層302上鋪設(shè)光刻膠，并通過曝光顯影工藝形成具有圖案的光刻膠層，以光刻膠層為掩膜，為氧化材料層302進行刻蝕，形成氧化層303。

如圖3C所示，以氧化層303為掩膜，對基底301進行刻蝕，形成溝槽304，溝槽304的底部3041的寬度小于溝槽304的頂部的寬度，溝槽304具有傾斜側(cè)壁3042。

本實施例的溝槽304的制作工藝具體可以是：采用的氣體為溴化氫(HBr)、三氟化氮(NF₃)和氧氣(O₃)的混合氣體或者是溴化氫(HBr)、三氟化氮(NF₃)和氦氣(He)的混合氣體，其中，溴化氫的流量55L/min-60L/min，三氟化氮的流量7L/min-10L/min，氧氣或氦氣的流量6L/min-8L/min，壓力為35MPa-40MPa，功率為500瓦-550瓦，磁場為40高斯-45高斯。

當然，形成具有傾斜側(cè)壁3042的溝槽304的方法還有很多，具體可以根據(jù)實際需要選擇，本實施例中不作限定，只要能夠使溝槽304具有傾斜側(cè)壁3042即可。

本實施例的傾斜側(cè)壁3042與底部3041所形成的夾角α為鈍角，具體范圍可以是95°-110°。本實施例的溝槽304的形狀可以為倒等腰梯形。

溝槽304頂部的寬度即溝槽304在基底301的上表面所形成的開口的寬度，例如圖3C中的H。

如圖3D所示，去除氧化層303，并在溝槽304的內(nèi)壁上形成柵氧化層305，在柵氧化層305內(nèi)形成多晶硅層306，在溝槽304和各溝槽301之間的基底301上形成覆蓋溝槽304的金屬層307，各多晶硅層306通過金屬層307連接。

柵氧化層305的形成方式具體可以是：對溝槽304進行氧化，以在溝槽304的內(nèi)壁上形成柵氧化層305，該內(nèi)壁包括底部3041和傾斜側(cè)壁3042。

多晶硅層306的形成方式可以是：在溝槽304的內(nèi)部采用化學(xué)氣相沉積方式形成該多晶硅層306，使得多晶硅層306填充溝槽304，多晶硅層306的頂部與基底301的上表面齊平。

金屬層307可以采用化學(xué)氣相沉積方式形成，該金屬層307覆蓋在各溝槽304上，該金屬層307的材料具體可以是銅，具體可以根據(jù)實際需要設(shè)定。需指出的是，該金屬層307具體可以形成在介質(zhì)層(圖中未示出)的接觸孔中，即，在形成多晶硅層306之后的整個基底上形成介質(zhì)層，然后通過光刻工藝在介質(zhì)層上形成接觸孔，然后在接觸孔中通過沉積方式形成金屬層307。

去除氧化層303的方式可以是濕法去除方式，可以單獨對該氧化層303進行去除，也可以是在刻蝕接觸孔時將氧化層303刻蝕掉，具體可以根據(jù)實際需要選擇，在此不再贅述。

從圖3D中可以看出，由于傾斜側(cè)壁3042的存在，能夠緩解電場在底部3041的拐角3043聚集的程度，變向的降低了拐角3043處的電場強度，也就是提高了擊穿電壓。傾斜側(cè)壁3042傾斜的角度越大，拐角3043處的擊穿電壓越高，由于擊穿電壓還與溝槽的深度有關(guān)，因此傾斜的角度過大又會增加原胞的面積，因此，本實施例中將傾斜的角度設(shè)定在95°-110°，既能夠較好的提高擊穿電壓，又不會使原胞的面積增加過多造成不利于肖特基二極管的小型化。原胞即每個溝槽與該溝槽周圍的相關(guān)結(jié)構(gòu)的總稱。

根據(jù)本實施例的肖特基二極管的制作方法，通過在制作具有傾斜側(cè)壁3042的溝槽304來緩解溝槽304的底部3041的拐角電場聚集的情況，能夠提高肖特基二極管的擊穿電壓，使得肖特基二極管具有較好的耐壓性，而且又不會使原胞的面積增加過多，即不會對肖特基二極管的小型化造成影響。

實施例三

本實施例提供一種肖特基二極管。如圖3D所示，為根據(jù)本實施例的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例的肖特基二極管包括基底301和溝槽304，其中，溝槽304形成于基底301內(nèi)，溝槽304的底部3041的寬度小于溝槽304的頂部的寬度，溝槽304具有傾斜側(cè)壁3042。

可選地，本實施例的溝槽304的形狀為倒等腰梯形，傾斜側(cè)壁3042與底部3041的夾角的范圍是95°-110°。

可選地，本實施例的肖特基二極管還包括柵氧化層305、多晶硅層306和金屬層307，其中，柵氧化層305形成于溝,304的內(nèi)壁上，多晶硅層306形成于柵氧化層305的內(nèi)部，金屬層307覆蓋于溝槽304和各溝槽301之間的基底301上，各多晶硅306層通過金屬層307連接。

本實施例的肖特基二極管的制作方法可以與實施例一或?qū)嵤├恢隆?/p>

根據(jù)本實施例的肖特基二極管，由于具有傾斜側(cè)壁3042的溝槽304，能夠緩解溝槽304的底部3041的拐角電場聚集的情況，進而能夠提高肖特基二極管的擊穿電壓，使得肖特基二極管具有較好的耐壓性。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。