[发明专利]沟槽型MOS结构肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽型MOS结构肖特基二极管，包括N型掺杂衬底、设置在所述N型掺杂衬底上表面上的N型掺杂外延层和从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸的多个沟槽，其特征在于，所述N型掺杂外延层中的掺杂浓度由上至下逐渐升高。

2.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述N型掺杂外延层中的掺杂浓度由上至下线性或接近线性升高。

3.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，每个所述沟槽底部的拐角处为弧面。

4.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，位于相邻两个所述沟槽之间的所述N型掺杂外延层中设有从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸的减N型浓度浅层。

5.根据权利要求4所述的肖特基二极管，其特征在于，所述减N型浓度浅层的厚度为0.01微米～0.3微米。

6.根据权利要求4所述的肖特基二极管，其特征在于，所述减N型浓度浅层的P型杂质掺杂剂量为1e10～1e16ea/cm²。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的肖特基二极管，其特征在于，包括：

所述N型掺杂外延层，在所述N型掺杂衬底上表面上；

多个所述沟槽，多个所述沟槽从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸；

栅氧化层，所述栅氧化层设置在多个所述沟槽的内壁上；

掺杂多晶硅，所述掺杂多晶硅填充在多个所述沟槽内；

绝缘层，所述绝缘层设置在所述N型掺杂外延层的上表面上，且所述绝缘层具有开口，所述开口暴露出多个所述沟槽和多个所述沟槽之间的所述N型掺杂外延层的上表面；

所述减N型浓度浅层，所述减N型浓度浅层位于相邻两个所述沟槽之间，且从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸；

势垒金属层，所述势垒金属层设置在所述开口中和所述绝缘层远离所述N型掺杂衬底的表面上；

阳极金属，所述阳极金属设置在所述势垒金属层的上表面上；

保护层，所述保护层设置在所述阳极金属的上表面上，并覆盖暴露的所述绝缘层；

阴极金属，所述阴极金属设置在所述N型掺杂衬底的下表面上。

8.一种制备权利要求1～7中任一项所述的沟槽型MOS结构肖特基二极管的方法，其特征在于，包括：

在N型掺杂衬底的一个表面上通过渐变外延工艺或渐变扩散工艺形成N型掺杂外延层，在所述渐变外延工艺或渐变扩散工艺中，逐渐降低掺杂浓度；

在所述N型掺杂外延层的上表面挖槽，形成从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸的多个沟槽。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括对所述N型掺杂外延层进行退火处理的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在多个所述沟槽内和所述N型掺杂外延层的表面上形成牺牲氧化层，使每个所述沟槽底部的拐角处呈弧面，之后去除所述牺牲氧化层。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

对位于相邻两个所述沟槽之间的所述N型掺杂外延层的上表面进行P型杂质掺杂，以便形成减N型浓度浅层。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的方法，其特征在于，包括：

在所述N型掺杂衬底的一个表面上通过渐变外延工艺或渐变扩散工艺形成所述N型掺杂外延层，在所述渐变外延工艺或渐变扩散工艺中，逐渐降低杂质的掺杂浓度；

对所述N型掺杂外延层进行退火处理；

在所述N型掺杂外延层的上表面挖槽，形成从所述N型掺杂外延层的上表面向所述N型掺杂外延层中延伸的多个沟槽；

在多个所述沟槽内和所述N型掺杂外延层的表面上形成牺牲氧化层，使每个所述沟槽的底部呈弧面，之后去除所述牺牲氧化层；

在多个所述沟槽内壁形成栅氧化层，并在多个所述沟槽内填充掺杂多晶硅；

在所述N型掺杂外延层的上表面上形成绝缘层，所述绝缘层具有开口，所述开口暴露出多个所述沟槽和多个所述沟槽之间的所述N型掺杂外延层的上表面；

对位于相邻两个所述沟槽之间的所述N型掺杂外延层的上表面进行P型掺杂，以便形成减N型浓度浅层；

在所述开口中和所述绝缘层的上表面上形成势垒金属层，通过合金工艺使所述开口处对应的所述势垒金属层和N型掺杂外延层之间形成所述势垒层；

在所述势垒金属层的上表面上淀积形成阳极金属；

在所述阳极金属的上表面上通过淀积或涂布形成保护层，所述保护层覆盖暴露的所述绝缘层；

在所述N型掺杂衬底远离所述沟槽的表面上形成阴极金属。