[发明专利]带有集成肖特基势垒二极管的沟槽MOSFET器件

权利要求书

1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括：

一个第一导电类型的半导体衬底；

一个形成在半导体衬底上的第一导电类型的半导体层；

形成在半导体层中的第一和第二沟槽，第一和第二沟槽内衬一个薄电介质层，并且用一沟槽导体层部分填充，第一和第二沟槽的剩余部分用第一电介质层填充；以及

一个形成在第一和第二沟槽之间的半导体层顶面上的肖特基金属层，

其中所述的肖特基金属层形成所述的肖特基二极管的阳极，第一和第二沟槽之间的半导体层形成所述的肖特基二极管的阴极，每个第一和第二沟槽中的沟槽导体层都电连接到所述的肖特基二极管的阳极。

2.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的第一和第二沟槽都具有第一沟槽深度，第一沟槽导体层向上延伸到第一沟槽深度的一半或一半以下。

3.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的肖特基金属层形成在半导体层上覆盖从第一沟槽到第二沟槽的半导体层的部分宽度或整体宽度。

4.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

多个第二导电类型的阱区，形成在第一沟槽和第二沟槽之间的半导体层顶部，多个阱区在平行于第一和第二沟槽的长轴方向上分隔开；

其中所形成的肖特基金属层覆盖着多个阱区以及多个阱区之间的半导体层。

5.如权利要求4所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的肖特基金属层形成在半导体层以及多个阱区上方，覆盖着从第一沟槽到第二沟槽的半导体层以及阱区的一部分宽度或整体宽度。

6.如权利要求4所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

多个接触插头，每个接触插头都形成在相应的阱区中；

其中所形成的肖特基金属层覆盖着多个阱区，多个接触插头以及多个阱区之间的半导体层，肖特基金属层与多个接触插头构成欧姆接触。

7.如权利要求6所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

    多个第二导电类型的接触扩散区，每个接触扩散区都分别形成在各自的接触插头下方各自的阱区中。

8.如权利要求6所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的肖特基金属层形成在半导体层、多个阱区以及多个接触插头上，并且覆盖半导体层的一部分宽度或整体宽度，以及从第一沟槽到第二沟槽的阱区。

9.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

在第一和第二沟槽之间的半导体层顶面上，进行第二导电类型的浅补偿植入，利用浅补偿植入来调节肖特基二极管的正向偏压。

10.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

在第一和第二沟槽之间的半导体层中，以及在远离半导体层顶面的深处，进行第二导电类型的深腔补偿植入，利用深腔补偿植入，降低肖特基二极管的漏电流。

11.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

多个第二导电类型的阱区，形成在第一沟槽和第二沟槽之间的半导体层顶部，多个阱区在平行于第一和第二沟槽的长轴方向上间隔开；

其中肖特基金属层形成在第一和第二沟槽之间的半导体层顶面上，仅仅覆盖多个阱区之间的半导体层。

12.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括：

多个第二导电类型的阱区，形成在第一沟槽和第二沟槽之间的半导体层顶部，多个阱区在平行于第一和第二沟槽的长轴方向上间隔开；以及

一个第二导电类型的边缘终接扩散区，形成在沿第一和第二沟槽以及邻近的阱区限定的边缘的半导体层中；

其中所形成的肖特基金属层覆盖着被边缘终接扩散区限定的一个区域中的半导体层。

13.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的肖特基金属层是由氮化钛层构成的。

14.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的半导体层是由第一导电类型的外延层构成的。

15.如权利要求4所述的肖特基二极管，其特征在于，其中所述的第一导电类型是由N-型导电性构成的，第二导电类型是由P-型导电性构成的。