[发明专利]种沟槽型肖特基二极管器件结构和工艺实现方法

摘要

本发明公开了一种沟槽型肖特基二极管器件结构，该结构包括：半导体衬底上，形成有外延区，沟槽被形成在外延区中，间隔排列，沟槽之间为肖特基区；所述沟槽侧壁有电介质膜，该电介质膜中间形成有多晶硅，该多晶硅的掺杂类型与半导体衬底及外延区的掺杂类型相同；器件正面为肖特基二极管的阳极，其正面金属层过接触孔穿透层间膜，与沟槽内的多晶硅和沟槽之间的肖特基区相连。此外，本发明还公开了上述结构的工艺实现方法。本发明能解决沟槽肖特基二极管接触孔刻蚀时破坏沟槽电介质膜，导致产品可靠性下降的问题。

主权项

一种沟槽型肖特基二极管器件结构的工艺实现方法，其特征在于，所述沟槽型肖特基二极管器件结构包括：半导体衬底上，形成有外延区，沟槽被形成在外延区中，间隔排列，沟槽之间为肖特基区；所述沟槽侧壁有电介质膜，该电介质膜中间形成有多晶硅，该多晶硅的掺杂类型与半导体衬底及外延区的掺杂类型相同；器件正面为肖特基二极管的阳极，其正面金属层通过接触孔穿透层间膜，与沟槽内的多晶硅和沟槽之间的肖特基区相连；该方法包括如下步骤：步骤1：在半导体衬底的外延区上通过热氧化方式，成长垫氧化层；步骤2：通过CVD方式在垫氧化层上方淀积硬掩膜；步骤3：通过沟槽硬掩膜、光刻处理和刻蚀形成沟槽硬掩膜窗口；步骤4：对所述硬掩膜窗口进行等离子方式的沟槽刻蚀，形成硅体内的多个平行沟槽；步骤5：对所述的沟槽内，通过热氧化方式成长一层电介质膜；步骤6：在所述的沟槽内电介质膜上方，淀积一层多晶硅，所述多晶硅的掺杂类型与半导体衬底及外延区的掺杂类型相同；然后采用化学机械研磨工艺或者干法刻蚀工艺去除硬掩膜上的多晶硅，再利用湿法刻蚀去除外延区上方的垫氧化层和硬掩膜；步骤7：在全硅片表面淀积一层层间膜；步骤8：在步骤7所述的层间膜上，通过接触孔掩膜，光刻和刻蚀，打开接触孔区域，进行接触孔刻蚀；所述接触孔刻蚀包含2个步骤，第一次先使用干法刻蚀层间膜并停留在硅表面，第二次使用硅和步骤5所述的电介质膜刻蚀速率为1:1的湿法腐蚀；所述接触孔的宽度为0.5‑3微米，该接触孔位于两个相邻沟槽之间；步骤9：通过任何可使用的所需预金属化清洗来清洗顶表面，在顶表面溅射金属，形成互连正面金属层；步骤10：硅片的背面通过研磨方式进行减薄，同时通过溅射或蒸发的方式形成硅片背面的金属膜。