[发明专利]一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器及其制造方法

权利要求书

1.一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：包括下电极层(10)、重掺杂第一导电类型衬底层(20)、轻掺杂第一导电类型外延层(30)、第二导电类型体区(40)、第二导电类型埋层(50)、栅介质层(60)、栅电极层(70)、肖特基势垒接触区(80)和上电极层(90)；

所述重掺杂第一导电类型衬底层(20)覆盖于下电极层(10)之上；

所述轻掺杂第一导电类型外延层(30)覆盖于重掺杂第一导电类型衬底层(20)之上；

所述第二导电类型体区(40)覆盖于轻掺杂第一导电类型外延层(30)之上的部分表面；

所述第二导电类型埋层(50)浮空于轻掺杂第一导电类型外延层(30)内部；

所述栅介质层(60)嵌入于轻掺杂第一导电类型外延层(30)之上的部分表面,所述栅介质层(60)呈U型结构；

所述栅电极层(70)覆盖于栅介质层(60)的U型内部；

所述肖特基势垒接触区(80)覆盖于第二导电类型体区(40)之上；

所述上电极层(90)覆盖于栅介质层(60)、栅电极层(70)和肖特基势垒接触区(80)之上。

2.一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：包括下电极层(10)、重掺杂第一导电类型衬底层(20)、轻掺杂第一导电类型外延层(30)、第二导电类型体区(40)、第二导电类型埋层(50)、栅介质层(60)、肖特基势垒接触区(80)和上电极层(90)；

所述重掺杂第一导电类型衬底层(20)覆盖于下电极层(10)之上；

所述轻掺杂第一导电类型外延层(30)覆盖于重掺杂第一导电类型衬底层(20)之上；

所述第二导电类型体区(40)覆盖于轻掺杂第一导电类型外延层(30)之上的部分表面；

所述第二导电类型埋层(50)浮空于轻掺杂第一导电类型外延层(30)内部；

所述栅介质层(60)嵌入于轻掺杂第一导电类型外延层(30)之上的部分表面,所述栅介质层(60)呈U型结构；

所述肖特基势垒接触区(80)覆盖于第二导电类型体区(40)之上；

所述上电极层(90)覆盖于栅介质层(60)和肖特基势垒接触区(80)之上。

3.根据权利要求1或2所述的一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：还包括第二导电类型保护环及结终端区，所述第二导电类型保护环及结终端区为闭合状的环形结构；环形包围的中间区域为有源区。

4.根据权利要求3所述的一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：所述第二导电类型体区(40)由一个或者多个重复的结构单元构成；所述第二导电类型体区(40)与U型栅介质层(60)外部侧壁的部分区域相连；所述第二导电类型体区(40)位于有源区内部，位于有源区边缘的结构单元与所述第二导电类型保护环及结终端区可以接触，也可以不接触。

5.根据权利要求1或2所述的一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：所述第二导电类型埋层(50)与U型栅介质层(60)的底部相连；所述第二导电类型埋层(50)和所述栅介质层(60)均由一个或者多个重复的结构单元构成。

6.一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备重掺杂第一导电类型衬底层(20)；

2)形成轻掺杂第一导电类型外延层(30)；

3)形成第二导电类型体区(40)；

4)刻蚀硅槽；

5)形成第二导电类型埋层(50)；

6)形成栅介质层(60)；

7)形成栅电极层(70)；

8)形成肖特基势垒接触区(80)；

9)形成上电极层(90)和下电极层(10)。

7.根据权利要求6所述的一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器的制作方法，其特征在于：还包括形成第二导电类型保护环及结终端区的步骤。

8.根据权利要求6所述的一种肖特基势垒接触的沟槽型超势垒整流器，其特征在于：所述步骤6)中的栅介质层包括二氧化硅材料或氮氧化硅；

所述步骤7)中的栅电极层包括多晶硅材料；所述多晶硅材料通过原味掺杂方式或者杂质注入后退火的方式完成掺杂；所述步骤7)能够省略；

所述步骤8)中的肖特基势垒接触区包括高级硅化物；所述高级硅化物包括钛硅、铂硅或镍鉑硅材料。