本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種肖特基器件制作方法及肖特基器件。

背景技術(shù)：

肖特基器件具有反向恢復(fù)時(shí)間較短、承受電流能力較大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在高頻逆變器、數(shù)碼產(chǎn)品、發(fā)電機(jī)、電視機(jī)、衛(wèi)星接收裝置、導(dǎo)彈及飛機(jī)等領(lǐng)域。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中肖特基器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在N型襯底1上形成有N型外延層2，N型外延層2中形成有P型柱3，在P型柱3的上方形成有表面金屬層4，表面金屬層4與N型外延層2之間形成肖特基接觸，P型柱3和N型外延層2之間形成PN結(jié)。當(dāng)器件正向?qū)〞r(shí)，電流從表面金屬層4流向N型襯底1，此時(shí)器件的壓降包括兩部分：肖特基勢(shì)壘導(dǎo)通的壓降以及PN結(jié)的壓降，因此，器件的正向?qū)▔航递^大；當(dāng)器件反向時(shí)，主要依靠PN結(jié)來(lái)耐壓，由于PN結(jié)中P型離子和N型離子之間存在相互擴(kuò)散，因此器件耐壓較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種肖特基器件制作方法及肖特基器件，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中肖特基器件的正常導(dǎo)通壓降較大、且反向耐壓較低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種肖特基器件制作方法，包括：

在襯底上形成外延層，在所述外延層中開(kāi)設(shè)溝槽；

在所述溝槽中形成柵氧層以及多晶硅；

對(duì)所述外延層的頂部進(jìn)行離子注入，形成體區(qū)和位于所述體區(qū)上方的源區(qū)；

制作表面金屬層，其中，所述表面金屬層與所述源區(qū)之間形成肖特基 接觸。

進(jìn)一步地，所述在所述溝槽中形成柵氧層以及多晶硅，具體包括：

在所述溝槽的底部和側(cè)壁上淀積柵氧層，其中所述柵氧層呈U形；

在所述柵氧層中填充多晶硅。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述外延層的頂部進(jìn)行離子注入，形成體區(qū)和位于所述體區(qū)上方的源區(qū)，具體包括：

在所述多晶硅的掩蔽下，對(duì)所述外延層的頂部進(jìn)行P型離子注入，并完成驅(qū)入過(guò)程，以形成所述體區(qū)；

對(duì)所述體區(qū)的頂部進(jìn)行N型離子注入，并完成驅(qū)入過(guò)程，以形成所述源區(qū)，并將所述源區(qū)刻穿。

進(jìn)一步地，在所述外延層中開(kāi)設(shè)溝槽之前，還包括：在所述外延層上形成氧化層；

相應(yīng)的，在所述溝槽中形成的所述柵氧層的上表面與所述外延層的上表面齊平；所述多晶硅的上表面與所述氧化層的上表面齊平；

在所述溝槽中形成柵氧層以及多晶硅之后，還包括：去除所述氧化層。

進(jìn)一步地，所述將所述源區(qū)刻穿，具體包括：

在所述源區(qū)上方、且在所述多晶硅的兩側(cè)形成氧化硅層；

在所述氧化硅層的掩蔽下，對(duì)所述源區(qū)進(jìn)行孔刻蝕，以實(shí)現(xiàn)所述源區(qū)的刻穿。

本發(fā)明還提供一種肖特基器件，包括：襯底、形成在所述襯底上的外延層、形成在所述外延層上的體區(qū)、形成在所述體區(qū)上的源區(qū)、表面金屬層；

其中，所述外延層內(nèi)開(kāi)設(shè)有溝槽，所述溝槽穿過(guò)所述體區(qū)和所述源區(qū)，且所述溝槽內(nèi)形成有柵氧層和多晶硅；

所述表面金屬層與所述源區(qū)之間形成肖特基接觸。

進(jìn)一步地，所述柵氧層形成在所述溝槽的底部和側(cè)壁上；所述柵氧層呈U形；

所述柵氧層內(nèi)部填充有所述多晶硅。

進(jìn)一步地，所述源區(qū)中開(kāi)設(shè)有通孔；所述體區(qū)與所述表面金屬層相接觸。

進(jìn)一步地，所述柵氧層的上表面與所述源區(qū)的上表面齊平；所述多晶硅的上表面高于所述源區(qū)的上表面。

進(jìn)一步地，所述源區(qū)上方、且在所述多晶硅的兩側(cè)形成有氧化硅層；

所述氧化硅層的側(cè)面與所述源區(qū)的側(cè)面齊平。

本發(fā)明提供的肖特基器件制作方法及肖特基器件中，所述外延層中開(kāi)設(shè)溝槽，所述溝槽中形成有柵氧層以及多晶硅，所述外延層上形成有體區(qū)和位于所述體區(qū)上方的源區(qū)，在所述多晶硅上形成有表面金屬層，所述表面金屬層與所述源區(qū)之間形成肖特基接觸，當(dāng)器件正向?qū)〞r(shí)，在體區(qū)位于源區(qū)下方的、靠近多晶硅的區(qū)域中，會(huì)反型成N型溝道，因此器件的正向?qū)妷狠^低；并且，當(dāng)器件反偏時(shí)，體區(qū)和外延層之間的PN結(jié)在橫向上不存在擴(kuò)散，因此器件的反向耐壓較高。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中肖特基器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成氧化層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成溝槽后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成柵氧層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成多晶硅后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成體區(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成源區(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成氧化硅層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中將源區(qū)刻穿后 的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成表面金屬層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-N型襯底 2-N型外延層 3-P型柱 4-表面金屬層

5-氧化層 6-溝槽 7-柵氧層7 8-多晶硅

9-體區(qū) 10-源區(qū) 11-氧化硅層

具體實(shí)施方式

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

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例一提供一種肖特基器件制作方法。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法的流程圖。如圖2所示，本實(shí)施例提供的肖特基器件制作方法，可以包括：

步驟101、在襯底1上形成外延層2，在所述外延層2中開(kāi)設(shè)溝槽6。

具體地，本實(shí)施例中的襯底1，可以為N型襯底，相應(yīng)的，外延層2可以為N型外延層。對(duì)所述外延層2進(jìn)行光刻、刻蝕工藝，可以形成所述溝槽6。

在本步驟中，優(yōu)選的是，在所述外延層2中開(kāi)設(shè)溝槽6之前，還可以包括：在所述外延層2上形成氧化層5，所述氧化層5由二氧化硅構(gòu)成。圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成氧化層5后的結(jié)構(gòu)示意圖。在開(kāi)設(shè)溝槽6前首先在外延層2上形成一層氧化層5，目的是為了在后續(xù)步驟中方便刻蝕出源區(qū)10。在形成所述氧化層5后，可以對(duì)所述氧化層5進(jìn)行光刻、刻蝕，形成所述溝槽6。圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成溝槽6后的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)然，在本步驟中，也可以不在所述外延層2上形成氧化層5，直接在所述外延層2中形 成所述溝槽6即可。

步驟102、在所述溝槽6中形成柵氧層7以及多晶硅8。

具體地，在所述溝槽6中形成柵氧層7以及多晶硅8，可以包括：在所述溝槽6的底部和側(cè)壁上淀積柵氧層7，其中所述柵氧層7呈U形；在所述柵氧層7中填充多晶硅8。柵氧層7能夠?qū)崿F(xiàn)多晶硅8與外延層2的隔離，在后續(xù)步驟中形成體區(qū)和源區(qū)后，還能夠?qū)崿F(xiàn)多晶硅8與體區(qū)、源區(qū)的隔離，保證器件正常工作。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成柵氧層7后的結(jié)構(gòu)示意圖。所述柵氧層7的厚度可以小于100埃，能夠有效保證器件的動(dòng)態(tài)性能。圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成多晶硅8后的結(jié)構(gòu)示意圖。所述多晶硅8可以為N型多晶，在填充所述多晶硅8后，完成所述多晶硅8的回刻。

若在步驟101中形成了氧化層5，則在本步驟中，在所述溝槽6中形成的所述柵氧層7的上表面與所述外延層2的上表面齊平，所述多晶硅8的上表面與所述氧化層5的上表面齊平；在所述溝槽6中形成柵氧層7以及多晶硅8之后，還需要去除所述氧化層5。若在所述步驟101中沒(méi)有形成氧化層5，則在本步驟中，所述柵氧層7和所述多晶硅8的上表面可以均與所述外延層2的上表面齊平。

步驟103、對(duì)所述外延層2的頂部進(jìn)行離子注入，形成體區(qū)9和位于所述體區(qū)9上方的源區(qū)10。

形成柵氧層7和多晶硅8之后，可以進(jìn)行體區(qū)9和源區(qū)10的制作。具體地，對(duì)所述外延層2的頂部進(jìn)行離子注入，形成體區(qū)9和位于所述體區(qū)9上方的源區(qū)10，可以包括：在所述多晶硅8的掩蔽下，對(duì)所述外延層2的頂部進(jìn)行P型離子注入，并完成驅(qū)入過(guò)程，以形成所述體區(qū)9；對(duì)所述體區(qū)9的頂部進(jìn)行N型離子注入，并完成驅(qū)入過(guò)程，以形成所述源區(qū)10，并將所述源區(qū)10刻穿。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成體區(qū)9后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成源區(qū)10后的結(jié)構(gòu)示意圖。在形成所述源區(qū)10之后，還可以將所述源區(qū)10刻穿。具體地，若在步驟101中形成了氧化層5，則所述將所述源區(qū)10 刻穿，具體可以包括：在所述源區(qū)10上方、且在所述多晶硅8的兩側(cè)形成氧化硅層11；在所述氧化硅層11的掩蔽下，對(duì)所述源區(qū)10進(jìn)行孔刻蝕，以實(shí)現(xiàn)所述源區(qū)10的刻穿。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成氧化硅層11后的結(jié)構(gòu)示意圖。所述氧化硅層11由二氧化硅構(gòu)成，在所述源區(qū)10上淀積一層氧化硅，然后完成回刻，即形成所述氧化硅層11。圖10為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中將源區(qū)10刻穿后的結(jié)構(gòu)示意圖。

若步驟101中沒(méi)有形成氧化層5，則在本步驟中，可以通過(guò)其它現(xiàn)有的方式完成源區(qū)10刻穿。將源區(qū)10刻穿后，可以減小源區(qū)10與體區(qū)9之間的接觸面積，降低器件的正向?qū)▔航怠?/p>

步驟104、制作表面金屬層4，其中，所述表面金屬層4與所述源區(qū)10之間形成肖特基接觸。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基器件制作方法中形成表面金屬層4后的結(jié)構(gòu)示意圖。若在步驟103中對(duì)源區(qū)10進(jìn)行了孔刻蝕，則所述表面金屬層4形成于所述多晶硅8和所述體區(qū)9的上方。若在步驟103中未對(duì)源區(qū)10進(jìn)行孔刻蝕，則所述表面金屬層4形成于所述多晶硅8和所述源區(qū)10的上方。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在器件未導(dǎo)通的情況下，P型體區(qū)9與N型源區(qū)10之間形成了PN結(jié)；當(dāng)表面金屬層4接正電壓時(shí)，由于多晶硅8與表面金屬層4同電位，因此，在P型體區(qū)9位于N型源區(qū)10下方的、靠近多晶硅8的區(qū)域中，會(huì)反型成N型溝道，電流從表面金屬層4流經(jīng)N型溝道后到達(dá)襯底1，器件正向?qū)āＳ捎谡驅(qū)ㄇ闆r下P型體區(qū)9中部分區(qū)域形成了N型溝道，因此，器件的正向?qū)妷狠^低。

當(dāng)器件反偏時(shí)，主要依靠P型體區(qū)9和N型外延層2之間的PN結(jié)來(lái)耐壓，由于該P(yáng)N結(jié)在橫向上是不存在擴(kuò)散的，因此，橫向擊穿電壓較高，進(jìn)而提高了器件耐壓，同時(shí)，由于該P(yáng)N結(jié)的反向漏電會(huì)被表面肖特基勢(shì)壘遮擋，因此，器件的反向漏電也較小。

本實(shí)施例提供的肖特基器件制作方法中，首先在所述外延層2中開(kāi)設(shè)溝槽6，并在所述溝槽6中形成柵氧層7以及多晶硅8，然后對(duì)所述外延 層2的頂部進(jìn)行離子注入，形成體區(qū)9和位于所述體區(qū)9上方的源區(qū)10，最后完成表面金屬層4的制作，其中，所述表面金屬層4與所述源區(qū)10之間形成肖特基接觸，當(dāng)器件正向?qū)〞r(shí)，在P型體區(qū)9位于N型源區(qū)10下方的、靠近多晶硅8的區(qū)域中，會(huì)反型成N型溝道，因此器件的正向?qū)妷狠^低；并且，當(dāng)器件反偏時(shí)，P型體區(qū)9和N型外延層2之間的PN結(jié)在橫向上不存在擴(kuò)散，因此器件的反向耐壓較高。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例二提供一種肖特基器件。本實(shí)施例中的肖特基器件，具體可以參見(jiàn)圖11。如圖11所示，本實(shí)施例中的肖特基器件，可以包括：襯底1、形成在所述襯底1上的外延層2、形成在所述外延層2上的體區(qū)9、形成在所述體區(qū)9上的源區(qū)10、表面金屬層4；

其中，所述外延層2內(nèi)開(kāi)設(shè)有溝槽，所述溝槽穿過(guò)所述體區(qū)9和所述源區(qū)10，且所述溝槽內(nèi)形成有柵氧層7和多晶硅8；

所述表面金屬層4與所述源區(qū)10之間形成肖特基接觸。

本實(shí)施例中各部分的結(jié)構(gòu)和功能均與前述實(shí)施例類似，此處不再贅述。本實(shí)施例中的肖特基器件，可以采用實(shí)施例一所述的方法制作，也可以采用其它方法，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。

本實(shí)施例提供的肖特基器件，包括：襯底1、形成在所述襯底1上的外延層2、形成在所述外延層2上的體區(qū)9、形成在所述體區(qū)9上的源區(qū)10、表面金屬層4；其中，所述外延層2內(nèi)開(kāi)設(shè)有溝槽，所述溝槽穿過(guò)所述體區(qū)9和所述源區(qū)10，且所述溝槽內(nèi)形成有柵氧層7和多晶硅8；所述表面金屬層4與所述源區(qū)10之間形成肖特基接觸。當(dāng)器件正向?qū)〞r(shí)，在P型體區(qū)9位于N型源區(qū)10下方的、靠近多晶硅8的區(qū)域中，會(huì)反型成N型溝道，因此器件的正向?qū)妷狠^低；并且，當(dāng)器件反偏時(shí)，P型體區(qū)9和N型外延層2之間的PN結(jié)在橫向上不存在擴(kuò)散，因此器件的反向耐壓較高。

進(jìn)一步地，所述柵氧層7形成在所述溝槽的底部和側(cè)壁上；所述柵氧層7呈U形；所述柵氧層7內(nèi)部填充有所述多晶硅8。所述柵氧層7能夠?qū)崿F(xiàn)所述多晶硅8與體區(qū)9、源區(qū)10的隔離，保證器件正常工作。

進(jìn)一步地，所述柵氧層7的厚度小于100埃，能夠有效保證器件的動(dòng) 態(tài)性能。

進(jìn)一步地，所述源區(qū)10中開(kāi)設(shè)有通孔；所述體區(qū)9與所述表面金屬層4相接觸。具體地，在所述體區(qū)9上形成所述源區(qū)10后，可以對(duì)所述源區(qū)10進(jìn)行孔刻蝕，使得所述源區(qū)10中形成通孔，所述體區(qū)9上表面對(duì)應(yīng)所述通孔的區(qū)域與所述表面金屬層4相接觸。對(duì)所述源區(qū)10進(jìn)行孔刻蝕后，在器件正向?qū)〞r(shí)，避免了所述源區(qū)10與所述體區(qū)9之間形成PN結(jié)，進(jìn)一步降低器件的導(dǎo)通壓降。

進(jìn)一步地，所述柵氧層7的上表面與所述源區(qū)10的上表面齊平；所述多晶硅8的上表面高于所述源區(qū)10的上表面，所述源區(qū)10上方、且在所述多晶硅8的兩側(cè)形成有氧化硅層11；所述氧化硅層11的側(cè)面與所述源區(qū)10的側(cè)面齊平。所述氧化硅層11便于對(duì)所述源區(qū)10進(jìn)行孔刻蝕，簡(jiǎn)化了器件的制作步驟，提高了器件的生產(chǎn)效率。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)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(shí)施例技術(shù)方案的范圍。