[实用新型]沟槽型二极管器件

说明书

一种沟槽型二极管器件，所述沟槽型二极管器件包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底内的多个沟槽结构，包括：外围的终端沟槽结构以及位于所述终端沟槽结构内侧的阵列分布的元胞沟槽结构，相邻元胞沟槽结构之间的间距相等为第一间距，最外圈的各位置处的元胞沟槽结构与终端沟槽结构之间的间距相等为第二间距，所述第一间距与所述第二间距相等，所述沟槽结构包括沟槽、覆盖所述沟槽内壁的介质层以及位于所述介质层表面且填充满所述沟槽的多晶硅层；连接所述沟槽结构以及被所述终端沟槽结构包围的半导体衬底表面的金属层。所述沟槽型二极管的漏电均匀性较高。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种沟槽型二极管器件。

背景技术

肖特基(Schottky)二极管，又称肖特基势垒二极管(简称SBD)，是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的，它是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。肖特基二极管的反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千毫安，这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。

沟槽型二极管是在平面肖特基结周围刻蚀沟槽作为漏电保护环，沟槽深度由0.5μm～12μm不等，沟槽侧壁采用薄氧化层，沟槽中填充多晶硅形成MOS结构。在功率型沟槽肖特基二极管中，通长由被MOS结构沟槽保护的岛状肖特基结阵列并联为电流通道。岛状肖特基结可以为矩形、圆形、多边形以及长条形，圆弧形，沟槽通常在整个器件层面构成连续的网格状。但是，这种情况下，沟槽面积占比偏大，使得肖特基结面积偏低。而对于功率型沟槽肖特基二极管而言，肖特基界面阵列才能作为有效面积提供电流通道，所以要在给定面积的器件中尽量提高电流通行能力，应该尽量增大肖特基结面积，减小沟槽占用面积。

请参考图1，为沟槽型二极管的剖面结构示意图。

所述沟槽肖特基二极管包括：衬底10内形成的沟槽，覆盖沟槽侧壁的氧化层11，以及填充沟槽的多晶硅层12，还包括覆盖衬底10表面形成肖特基接触的肖特基金属层13。相邻沟槽之间的间距为S，若沟槽与沟槽之间的间距不相同，使得不同位置处电位不同，不同位置处的漏电会有很大的差别，导致器件的漏电均匀性较差，影响器件的性能。

形成结面积较高，且漏电均匀性高的沟槽型二极管器件是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种沟槽型二极管器件，提高结面积的同时提高漏电均匀性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种沟槽型二极管器件，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底内的多个沟槽结构，包括：外围的终端沟槽结构以及位于所述终端沟槽结构内侧的阵列分布的元胞沟槽结构，相邻元胞沟槽结构之间的间距相等，为第一间距，最外圈的各位置处的元胞沟槽结构与终端沟槽结构之间的间距相等，为第二间距，所述第一间距与所述第二间距相等，所述沟槽结构包括沟槽、覆盖所述沟槽内壁的介质层以及位于所述介质层表面且填充满所述沟槽的多晶硅层；连接所述沟槽结构以及被所述终端沟槽结构包围的半导体衬底表面的金属层。

可选的，所有元胞沟槽结构的横截面为圆形或具有六条边以上的多边形。

可选的，所述元胞沟槽结构呈正三角阵列分布。

可选的，所述终端沟槽结构靠近元胞沟槽结构的一侧包括多个具有相同半径的圆弧形侧壁；部分位于最外圈的元胞沟槽结构位于各个所述圆弧形侧壁所在圆周的圆心位置、其余位于最外圈的元胞沟槽结构的横截面的中心与相邻圆弧形侧壁的相接处之间的距离与所述圆弧形侧壁所在圆周的半径相等。

可选的，所述终端沟槽结构包括第一终端沟槽结构和第二终端沟槽结构；所述第一终端沟槽结构沿第一方向延伸，且靠近元胞沟槽结构的一侧包括多个具有相同半径的圆弧形侧壁；所述第二终端沟槽结构包括多个长条形的子沟槽结构，沿第二方向平行排列，所述第一方向与第二方向垂直，相邻子沟槽结构之间间距相等。