[发明专利]具有增强击穿电压的肖特基二极管

说明书

技术领域

本发明的实施例是关于肖特基(Schottky)二极管及制造此种肖特基二极管的工艺方法，更具体的是与可以轻易地集成于标准互补式金属氧化物半导体导体场效晶体管技术中的具有增强击穿电压的肖特基二极管相关。

背景技术

图1显示一传统巨型-转换器电路在反向阻挡状态100及正向导通状态150时的电路示意图。此巨型-转换器电路包括一电压源102、主体二极管104、高端金属氧化物半导体场效晶体管106、低端金属氧化物半导体场效晶体管108、肖特基二极管110、电感112、电容114及电阻116。在反向阻挡状态100时，因为电感112根据通过主体二极管104的电位V2进行充电所以没有电流通过肖特基二极管110。而在正向导通状态150时，主体二极管104及肖特基二极管110两者都提供作为电感112的电流路径。

在传统的巨型-转换器电路中，此主体二极管104的开启电压是相对高的，且主体二极管104的切换速度则是相对慢的。相对的，此肖特基二极管110的开启电压及切换速度均是相对较佳的，但是传统的肖特基二极管110具有较低的击穿电压。因此，传统的肖特基二极管110相比于主体二极管104可以提供较小电源损失的优点，但是因为较低的击穿电压而无法维持在使用于对电感112进行充电的较高电压。

肖特基二极管110在其他的电路组态中也是具有类似的缺陷。因此，需要提供一种具有增强击穿电压的肖特基二极管。

发明内容

此处所描述的技术是提供一种改良的肖特基二极管结构及其制造方法。此肖特基二极管结构包含一个或多个p型主体区域，操作上可以夹住在高电压n型区域中的电流路径，以及一个或多个场-平板结构，操作上可以将该肖特基二极管的电场电位分配。

根据一实施例，此肖特基二极管结构可以进一步包含一硅衬底，以及一p型外延层于该硅衬底内的一第一深度处。

根据一实施例，此肖特基二极管结构可以包含一个或多个该高电压n型区域注入于该硅衬底内的该p型外延层之上，其中每一个该高电压n型区域包括该肖特基二极管的一阴极；此肖特基二极管结构也可以包含一个n型阱区，注入于该一个或多个该高电压n型区域的每一个中的该p型外延层之上，该n型阱区包括该肖特基二极管的阳极。

根据一实施例，此肖特基二极管结构可以进一步包含氧化层区域形成于该衬底的一部分之上；场氧化(FOX)隔离区域形成于该高电压n型区域与该n型阱区的一部分之上；以及一栅极热氧化层区域形成于该衬底的一部分之上。

根据另一实施例，此肖特基二极管结构可以具有一个或多个多晶硅场平板至少部分地形成于该一个或多个场氧化(FOX)隔离区域、该一个或多个高电压n型区域及该衬底之上，其中该多晶硅场平板包括在操作上可以将该肖特基二极管的电场电位分配的该一个或多个场-平板结构。

根据另一实施例，此肖特基二极管结构也可以具有一个或多个p型阱区，注入形成于至少两个该高电压n阱区域之间的该衬底内，其中该p型阱区包含在操作上可以夹住在该高电压n型区域中的电流路径的该p型主体区域。

根据另一实施例，此肖特基二极管结构可以具有一n-p区域，注入于每一个该n阱区域内，以形成与该肖特基二极管的该阴极的欧姆接触；一p-p区域，注入于每一个该p型主体区域内，以形成与该肖特基二极管的该p型主体区域的欧姆接触；一介电层，形成于该衬底之上；以及金属结构，形成于该介电层之上以提供该肖特基二极管的连接路径。

根据另一实施例，此肖特基二极管结构可以操作为一低端金属氧化物半导体场效晶体管结构。举例而言，该肖特基二极管的一阴极包含该低端金属氧化物半导体场效晶体管结构的一漏极，且其中一场平板结构包含该低端金属氧化物半导体场效晶体管结构的一栅极，且其中在操作上可以夹住在该高电压n型区域中的电流路径的该p型主体区域包含该低端金属氧化物半导体场效晶体管结构的夹住区域。