TW511191B - Trench Schottky barrier rectifier and method of making the same - Google Patents

Description

511191 A7 B7 ____ 五、發明説明（1) 本申請案係有關於2 0 0 0年八月卅一日所申請且標 題爲^冓槽蕭特基流器〃之美國案號 09/653，084，據此藉以參考加以納入其全篇之 發表。 發明領域 本發明係有關於整流裝置且更尤其是有關於溝槽蕭特 基（Scho Hky )障壁整流器以及這些裝置之形成方法。 發明背景與槪述 整流器對於順向電流展現出相當低之阻抗而對逆向電 流則爲高阻抗。溝槽蕭特基障壁整流器爲已發現在交換模 .式之電源供應器中及在諸如馬達驅動器之其它高速電源交 換應用中作爲輸出整流器用之一種整流器類型。這些驅動 器能攜載大量順向電流並支援大量逆向阻擋電壓。 核給美洛特拉（Mehrotra )等人且標題爲〜具MO S溝 槽之蕭特基障壁整流器〃之美國專利案號 5，365，102，據此藉以參考納入之全篇發表，公 開了比理論上以一理想陡峭平行面之P - N面可達到者較 高之崩潰電壓的溝槽蕭特基障壁整流器。第1圖中說明所 敘述整流器之一實施例之橫截面表示。在這圖中，整流器 10包含一向爲N型導電性之第一導電性類型之半導體基 底1 2，其具一第一面12 a及一第二相對面1 2 b。 基底1 2包含一接鄰第一面1 2 a之相當高度摻雜陰極區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ^ l·------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 511191 A7 B7 五、發明説明（2) 12c (以n+表示）。第一導電性類型（以η表示）之一 漂移區1 2 d從陰極區1 2 c延伸至第二面1 2b。因此 ，陰極區1 2 c之摻雜濃度大於漂移區1 2 d之濃度。由 相對面1 4 a與1 4 b所定義，橫截面寬度爲 'v W m 〃之台面1 4係形成在漂移區1 2 d中。這台面可 爲條狀，矩形，圓柱形或其它類似之幾何形狀。絕緣區 1 6 a與1 6 b (以S i 0 2加以說明）亦設置在台地端上 。整流器亦包含一在絕緣區1 6 a，1 6 b上之陽極電極 1 8。陽極電極1 8 —在第二面1 2 b與台面1 4形成一 蕭特基整流接觸。形成在陽極電極/台面介面之蕭特基障 壁高度依電極金屬類型與所使用半導體（例如，S i、

Ge、GaAs與S i C)而定且亦依台面1 4中之摻雜 濃度而定。最後，在接鄰第一面1 2 a之陰極區1 2 c處 設置一陰極電極2 0。陰極電極2 0與陰極區1 2 c作歐 姆接觸。 在美國專利案號5，36 5，102所說明之程序中 ’漂移區1 2 d係以基底1 2 c上之晶膜成長所設置的。 然後經由光阻圖案之氮化層加以鈾刻溝槽，形成具抗熱氧 化之氮化物電容之離散台面1 4。由於氮化區之存在，最 好爲二氧化矽之絕緣區1 6係形成在溝槽側壁與底部2 2 b上’而非台面1 4 (面1 2 b )之頂部。氮化區（以及 任何應力舒緩氧化區，如存在的話）被移除，並設置陽極 1 8與陰極2 0之金屬化作用。欲知更多資訊，請見美國 專利案號5，3 6 5，1 0 2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） l·--^-----r^jpj^^! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5麵 511191 A7 B7 五、發明説明（3) l·---r----裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以下之更完全討論，本發明係有關於與美國專利案 號5，3 6 5，10 2有關以及與這種溝槽蕭特基障壁整 流器製程有關之溝槽蕭特基障壁整流器之增進。 發明槪述 根據本發明一實施例，設置一種溝槽蕭特基障壁整流 器之形成方法。這方法包含： (a )形成一具有第一與第二相對面之半導體區。半 導體區包含接鄰第一面之第一導電性類型之漂移區及接鄰 第二面之第一導電性類型：一陰極區。漂移區之淨滲雜濃 度低於與陰極區相關之淨滲雜濃度。 (b )形成從第一面延伸至半導體區內之眾多溝槽。 .這些溝槽在半導體區內界定眾多台面並在眾多位置形成溝 槽交叉點。 (c )設置一覆蓋相當於在溝槽底部與溝槽側壁下方 部位位置之半導體區之氧化層。 (d )設置一被佈置在氧化層上方之溝槽內的多晶矽 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 區。 (e )在溝槽交叉點之氧化層上方設置絕緣區。 (f )設置一接鄰並與漂移區形成一蕭特基整流接觸 之陽極電極。 在預期之處，整流器可在半導體區之第二面上設置一 陽極電極。 半導體最好爲一種矽半導體並具η型導電性。最好’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A7 B7 五、發明説明（4 ) 絕緣區爲磷硼矽酸鹽玻璃區。 半導體區形成步驟最好包含設置一種相當於陰極區之 半導體基底，且隨後在基底上成爲相當於漂移區之晶膜成 長半導體層。 溝槽形成步驟最好包含：在半導體區第一面之上方形 成一圖案遮罩層並經由這遮罩層將溝槽加以蝕刻。在某些 實施例中，將溝槽蝕刻成漂移區，但非陰極區。換言之， 將溝槽充份深入加以鈾刻，使其經由漂移區加以延伸並進 入陰極區。 氧化層、多晶矽區、與絕緣區之形成步驟最好更包含 以下：（a )例如，以熱成長或氧化物沈積程序在半導體 區之第一面上及溝槽內形成一氧化層；（b )在氧化層上 .方形成一多晶矽層；（c )將多晶矽層加以蝕刻，使氧化 層部位暴露在第一面上方，且氧化層部位暴露在溝槽側壁 之上部位上方；（d)在氧化層及所蝕刻之多晶砂層上方 形成一絕緣層；（e )在溝槽交叉點之絕緣層上方形成一 圖案抗蝕層；以及（f )將未被圖案抗蝕層所覆蓋處之絕 緣層及氧化層加以蝕刻。 根據本發明另一實施例。設置一溝槽蕭特基障壁整流 器。整流器包含： ( a )具第一與第二相對面之一半導體區。半導體區 包含接鄰第一面之第一導電性類型之一漂移區及接鄰第二 面之第一導電性類型之一陰極區。漂移區之淨滲雜濃度低 於陰極區之淨滲雜濃度。 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ：-r----裝—---ΓΙ— 訂 I-.丨|l#^li (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A7 B7 __ 五、發明説明（5) (b )從第一面延伸至半導體區內之眾多溝槽。這溝 槽在半導體區內界定眾多之台面，且溝槽形成眾多溝槽交 叉點。 (c ) 一覆蓋溝槽底部上及溝槽側壁下方部位上之半 導體區的氧化層。 (d ) —被佈置在溝槽內之氧化層上方之多晶矽區。 (e )在覆蓋多晶矽區一部位與氧化層一部位之溝槽 交叉點的絕緣區。 (f)一接鄰並與漂移區形成一蕭特基整流接觸之陽 極電極。 若干溝槽交叉角是可能的。在一較佳情況中，溝槽彼 此以直角交叉。對於在溝槽交叉點之絕緣區。若干配置是 可能的。在一較佳實例中，當從溝槽上方看來，絕緣區爲 矩形。 本發明一長處爲由於在溝槽交叉區之增進程序控制， 可以高良率形成當.中係以交叉溝槽定義晶格之溝槽蕭特基 障壁整流器。 本發明另一長處爲沒有在溝槽交叉區 >夾止"之實質 降級風險，能形成這種溝槽蕭特基障壁整流器。這種類型 之降級爲降低逆向偏壓之崩潰電壓並增加漏電電流。 對於那些熟於這技術者在回顧隨著之發表後，本發明 之這些與其它實施例及長處將很快變得明顯了。 圖示簡單說明 -本紙張尺度適用中國_國家標準（CNS) A4規格（210x297公釐） — -I l·. -----Γ 裝----Ί I--訂----.-線--*--—1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 511191 A7 B7 五、發明説明（6) 第1圖爲根據習知技術一溝槽蕭特基障壁整流器之一 部份橫截面圖。 第2圖爲一與本發明有關之溝槽蕭特基障壁整流器之 —部份橫截面圖。 第3 A - 3 G圖爲沿第5圖線A - A /所取之部份橫 截面圖，其說明一種方法，藉此方法能製造第2圖之溝槽 蕭特基障壁整流器。 第4 A — 4 G圖爲沿第5圖線B - B /所取之部份橫 截面圖，其說明一種方法，藉此方法能製造第2圖之溝槽 蕭特基障壁整流器。 弟5圖爲一*說明弟3 A — 3 G與4 A — 4 G圖之橫截 面相對位置之溝槽蕭特基障壁整流器之部份平面圖。 第6 A與6 B圖爲說明相對於整流器之溝槽與台面之 本發明一實施例保護特性之位置的溝槽蕭特基障壁整流器 之部份平面圖。 第7 A - 7 C圖爲根據本發明一實施例，沿第6 B圖 線B - B /所取之部份橫截面圖，其說明一種方法，藉此 方法能製造一溝槽蕭特基障壁整流器。 第8圖爲一溝槽交叉區之部份圖，其設置一種兩度空 間之表現區，在該區處，於多晶矽蝕刻後，多晶砂接觸溝 槽壁。 主要元件對照表 10 整流器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---J. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

-.......... S -........... ........................ -----------—a— »................ -1- -I- =====4-i I ..................... I ----- ---1 IS1 - -........... 1-------1; ............ - I -9 - 511191 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7 ) 11 矩形 12 半導體基底. 12 半導體區 1 2 a，1 2 b 面 12b 表面 12c 陰極區 1 2 d 漂移區 1 2 d 汲極區 1 2d 晶膜成長層 14 台面 14a 上方部位 14b 下方部位 1 4 a，1 4 b 相對面 15 磷硼矽酸鹽玻璃層 16 氧化層 1 6 a，1 6 b，1 6 絕緣區 17 光阻層 18 陽極電極 18，20 金屬接觸層 -^ϋ- —VI— m· n In —HI— In ml in * 0¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 9 導 電 區 1 9 多 晶 矽 層 1 9 多 晶 矽 區 2 0 陰 極 電 極 2 1 溝 槽 >mi —κι— —KBi、一·ΙΜΗ·ΜΜη ·Μ·Ι·ΜΗ··· ·Η····η·Ι MM······ mmiM· ΙΜ··ΙΗ···Ι Μ^ΜΜΗ··* ΜΜΜΜΙΜν ·Μ·<|ρ·Ι··Ι Ι···Μ··ΙΜΙ > ** 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 10 511191 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8) 2 2b 底部 如一般爲這種圖示之情形，以上圖示非依照比例。 本發明某些較佳實施例之詳細說明 此後參考當中表示本發明較佳實施例之隨圖，現在將 對本發明作更完全之說明。然而，本發明可以不同形式加 以具體化且不應被解釋爲限於此處所說明之實施例。 一般讓渡，共同審查中之美國案號 0 9 / 6 5 3，0 8 4說明設置低順向偏壓降，低逆向偏 壓漏電流及高崩潰電壓之一種整流器設計。第2圖說明這 一種整流器1 0實施例之部份橫截面。整流器1 〇包含一 一向爲η型導電性之第一導電性類型之半導體區1 2，其 具一第一面1 2 a與第二相對面1 2 b。基底半導體區 1 2最好包含一接鄰第一面1 2 a之相當高度摻雜之陰極 區1 2 c (以η +表示）。在所說明之3 0伏矽裝置中，將 陰極區1 2 c摻雜至5χ 1 019/cm3之摻雜劑濃度。第 一導電性類型（以η表示）之一漂移區1 2 d最好是從陰 極區1 2 c延伸至第二面1 2 b。對於所說明之裝置，將 漂移區1 2 d摻雜至約3 . 3 X 1 0 1 6 / c m 3之摻雜劑濃 度。漂移區1.2 d與陰極區1 2 c形成一非整流之N + / N面。 以如技術中所著稱者之相對溝槽在漂移區1 2 d中加 以界定台面1 4 (只被說明部份）。對於所示之裝置，台 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） j_.--：-----Γ 裝-----Γ I--訂-----.—線-----11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11- 511191 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（9) 面寬度大小一向爲1微米而溝槽深度大小一向爲3微米。 溝槽表示延伸至漂移區1 2 d內，但亦能更延伸至陰極區 1 2 c內。台面1 4以一第三度空間（未示出）加以延伸 且爲條狀，矩形，圓柱形或其它類似之幾何圖形。絕緣區 1 6係形成在溝槽內並沿著半導體/溝槽介面之下方部位 1 4 b與半導體區1 2接鄰。在這種情況下，絕緣區1 6 以氧化層表示，更尤其可以爲熱成長或加以沈積之氧化矽 層。絕緣區1 6厚度大小一向爲約7 0 0至2 0 0 0埃。 多晶矽導電區1 9位在台面1 4間溝槽中之絕緣區1 6上 方。 陽極電極1 8被發現沿著面1 2 b並沿著半導體/溝 槽介面上方部位1 4 a，直接地與汲極區1 2 d接鄰。陽 .極電極1 8亦直接地位在絕緣區1 6與多晶矽區1 9之接 鄰上方部位。陽極電極1 8在它接觸半導體汲極區1 2 d 之處，即沿著上方部位1 4 a與第二面1 2 b形成一蕭特 基障壁整流面。 在第一面1 2 a之接鄰陰極區1 2 c設置一陰極電極 2 0。陰極電極最好與陰極區1 2 c形成一歐姆接觸。 第2圖中所示之裝置設置增進之電壓降特性，逆向偏 壓崩潰電壓與漏電電流。由於將接觸區加以延伸超出第二 面1 2 b並進.入上方部位1 4 a而增加陽極電極1 8與漂 移區1 2 d間蕭特基整流接觸之表面區，不希望被理論所 限制，相信這設計相對於第1圖之設計設置有所增進之順 向電壓降特性。同時，接鄰下方部位1 4 b之絕緣區1 6 $紙張尺度適用中國國家標準（€奶）八4規格（210父297公釐） — Λ Ο Γ---=-----裝----Ί,--訂！--丨_線丨1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A7 B7

五、發明説明（A 在陽極電極1 8與台面1 4之間造成電荷耦合之發生，使 所形成之空乏產生預期之 > 夾止〃效應。這有利地影響台 面結構內之電壓外觀，並設置高逆向偏壓崩潰電壓與低漏 電電流。 關於第3A — G與4A — G圖，現在說明用以製造像 第2圖之溝槽蕭特基障壁整流器之一種設計。第5圖中表 示說明位在台面1 4間之兩溝槽2 1交叉點之一平面圖。 與第3 A - 3 G圖關連之橫截面位置以這圖中之虛線A -A >加以說明，該虛線位在所示水平溝槽與次一水平溝槽 (未示出）間之中途。與第4A-4G圖關連之橫截面位 置以虛線B - B >加以說明，並直接與溝槽交叉點接鄰。 現在參考第3A-G與4A-G圖，在一習知摻雜N+ .之基底（相當於陰極區1 2 c )上成長一摻雜N之晶膜成 長層（相當於漂移區1 2 d )。晶膜成長層1 2 d厚度一 向約爲7微米。接著，使用一光阻遮罩程序，形成定義溝 槽2 1位置之遮罩部（未示出）。以深度一向約3微米之 反應離子鈾刻，經由遮罩部間之開口最好將溝槽2 1實施 乾式蝕刻。移除遮罩部，形成第3 A圖（遠離溝槽交叉點 )與第4 A圖（接鄰溝槽交叉點）之結構。這些結構之程 序觀點基本上是相同的。 如第3 B與4 B圖中所示，然後將最好爲一氧化層 1 6之絕緣層形成在結構（例如，以熱氧化）表面上方。 厚度在約7 0 0至2 0 0 0附近埃對熱氧化層1 6是典型 的。第3 B與4 B圖之結構在程序觀點基本上保持一樣。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 ^r----^錚裝-II,-I 訂—--IIf---- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -13 - 511191 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11) 利用如C V D技術中所著稱之技術，以一多晶矽（即 ，聚晶矽）層1 9隨後將裝置加以覆蓋（並充塡溝槽）， 提供第3 C與4 C圖中所示之結構。從這些圖看來，多晶 矽1 9接近溝槽交叉區（第4圖）處比它更遠離溝槽交叉 點（第3 C圖）處淺。爲降低其電阻係數，多晶矽層1 9 一向摻雜N型。例如，以氯化磷實施c V D或以砷或磷植 入期間可實行N型摻雜。 然後以等方性對多晶矽層1 9加以蝕刻（例如，以反 應離子蝕刻），如第3D與4D圖中所示，沿表面12b 並沿上方部位1 4 a加以暴露出氧化層1 6之部位。沿下 方部位1 4 b之氧化層1 6部位保持覆蓋著多晶矽1 9。 因蝕刻前（比較以上之第4 C與3 C圖）多晶矽在接近溝 槽交叉區處較淺，蝕刻後（比較第4 D與3 D圖）多晶矽 在這些區域亦較淺。第8圖爲一說明溝槽2 1與台面1 4 之一溝槽交叉區之部份圖。第8圖中也表示出在蝕刻步驟 後，多晶矽1 9接觸溝槽壁處之兩度空間圖解說明。 例如以P E C V D，然後將B P S G (磷硼矽酸鹽玻 璃）層1 5形成在整個結構上，並在終結區設置一圖案光 阻層1 7。（爲方便起見，以這些圖序表兩終結區中 B P S G層之.佈置 > 。第3 E與4 E圖中說明所形成之結 構。 一向以反應離子蝕刻法將結構加以蝕刻’形成移除未 由光粗劑保護處之B P S G。鈾刻後所留下之B P S G區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----^丨 — —Ί-φρ裝----Γ-——訂-----丨·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511191 A7 B7 五、發明説明（12) 1 5部份壓在外漂移區1 2 d (見第3 F圖）。這些區域 作爲電場板，操作時，該電場板終止由整流器產生之電場 。然後移除光阻劑，形成第3 F與4 F圖之結構。 除B P S G外，在腐蝕多晶砂結構1 9之這蝕刻步驟 期間，亦從結構中移除某些量之多晶矽。結果，在溝槽交 叉區（見第4 E圖）已經爲淺之多晶矽區1 9在這些步驟 後變成甚至更淺（見第4 F圖）。 在這鈾刻步驟期間亦移除未由B P S G或多晶矽1 9 所覆蓋處之氧化物。結果，從漂移區1 2 d之上方面1 2 b部位以及與這些區域相關連之溝槽壁上方部位1 4 a移 除氧化物1 6。接近溝槽交叉區，由於在那些區域中深度 較淺之多晶矽1 9，如第4 F圖中所示，可實質上將氧化 物1 6蝕刻成溝槽底部。 這結構然後設置金屬接觸層18產生一裝置之陽極電 極，並設置金屬接觸層2 0，產生一裝置之陰極電極。 因能將氧化物蝕刻得那麼嚴重接近溝槽交叉區，陽極 實質上沿著整個溝槽側壁（且在許多情況下，爲溝槽底部 部位）接觸汲極區。這事情狀態一結果爲實質上退降以上 討論之預期、、夾止〃效應。結果，降低裝置之逆向偏壓崩 潰電壓並增加其漏電電流，而有害效能與良率。 根據本發明一實施例，提供一種保護性程序與結構’ 藉此避免了這不預期之結果。這保護性程序藉著在溝槽交 叉區之上形成保護區而在接近溝槽交叉區處修飾以上程序 。這種保護區最好爲諸如B P S G區之抗氧化鈾刻區’但 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） J----^-----裝！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A7 B7 五、發明説明（13) 亦能使用其它材料。 以保護性程序，從以下討論，如將變得更加明顯的， 未大舉改變相當於第5圖（第3A — 3 G圖）線A — A > 位置之橫截面。 然而，由於保護區之形成，相當於線B - B >位之橫 截面真有改變。更尤其是，保護性程序直到蝕刻多晶矽層 處（見第4D圖），與以上程序相同。 在以上程序中，此時形成BPSG層15，且這結構 在終結區中設置光阻特性（見第4 F圖，想起來這些光阻 特性不會出現在這圖中，而是出現在第3 E圖中）。 對照之下，在本發明之保護性程序中，形成B P S G 層1 5後，設置一圖案光阻層1 7，不但保護終結區中之 B P S G層，亦保護溝槽交叉處之BP SG層。結果，不 形成當中如第4 E圖中所出現溝槽交叉區之結構，而是設 置當中如第7 A圖中所示，以光阻特性1 7保護B P S G 層1 5之一種結構。 第6 A與6 B圖中表示說明這些光阻特性之一部份平 面僵，第6 A圖比第6 B圖說明B P S G特性之較大規模 觀點。（第6 A與6 B圖說明接近中心之裝置的一部位且 因此未說明在終結區中所發現之B P S G特性。）表示了 相對於定義半導體台面區1 4之溝槽2 1的光阻特性1 7 之佈置。注意雖然表現的是矩形台面，本發明適用於當中 台面係由交叉溝槽所形成之任何設計。如所示亦注意到， 這些區域稍微延伸超過溝槽交叉區。如此處所使用者， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • ................- US Hr -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A7 B7 五、發明説明（14) 溝槽交叉區〃（此處亦稱爲'v溝槽交叉點〃）之那些溝槽 區爲兩或更多溝槽所共有的。作爲一特定實例，第5圖之 溝槽交叉區爲由虛線所界定，圍在矩形1 1內之區域。 繼續進行以上第4圖之這程序，實施一 B P S G蝕刻 步驟，接著移除光阻劑。這形成像第7 B圖之結構。從這 圖中可看出，接近溝槽交叉區之B p S G特性1 5之存在 ，防止氧化物1 6被實質蝕刻爲溝槽底部，避免以上所表 示a夾止〃之不預典退降。雖然在這特殊實施例中形成矩 形B P S G保護特性只要在溝槽交叉位置附近之溝槽內防 止氧化物之過度蝕刻，對一熟於這技術者而言，可能爲其 它幾何圖形就變得直接明顯了。 然後這結構設置金屬接觸層1 8與2 0 (如以上第4 圖中），其作用爲裝置之陽極與陰極電極。所形成之結構 表7K在第7C圖中。 再次，溝槽交叉區中發現在保護性程序中所說明之主 要修飾。因此，第7A- 7C圖中之橫截面實質上異於第 4 E - 4 G圖中之橫截面。然而，在非溝槽交叉區中，橫 截面（未示出）基本上與第3 E - 3 G圖中之橫截面相同 〇 雖然已對於數典範實施例對本發明加以說明，上述實 施例仍有許多其它變化，該變化對那些熟於這技術者而言 將是明顯的。了解的是這些變化係在本發明之教義內，至 這只受限於附加之申請專利範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I Ί ^ ： 訂 · 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 511191 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 t 1 · 一種溝槽蕭特基障壁整流器之形成方法，包含·· 形成一具有第一與第二相對面之半導體區，該半導體 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 區包含一接鄰第一面之第一導電性類型之漂移區及一接鄰 第二面之該第一導電性類型之陰極區，該漂移區之淨滲雜 濃度低於該陰極區之低滲雜濃度； 形成從該第一面延伸至該半導體區內之眾多溝槽，該 溝槽在該半導體區內界定眾多之台面且該溝槽在眾多位置 形成溝槽交叉； 形成一氧化層，該氧化層覆蓋對應於在溝槽底部與溝 槽側壁下方部份的位置之該半導體區； 形成一多晶矽區，該多晶矽區被佈置在該氧化層上方 之該溝槽內； 在該溝槽交叉點之該氧化層上方形成絕緣區；及 形成一陽極電極，該陽極電極鄰接該漂移區並與其形 成一蕭特基整流接觸。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，更包含在該半導 體區之該第二面上設置一陰極電極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該半導體 區之該形成步驟包含設置一半導體基底，該半導體基底對 應於該陰極區；並在該基底上生長一磊晶半導體層，該磊 晶層對應於該漂移區。 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，形成該溝 槽之歩驟包含在半導體區之第一面上形成一圖案遮罩層並 經由該遮罩層蝕刻該溝槽之步驟。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - 511191 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中，將該溝槽 蝕刻得足夠深，使得他們經由該漂移區延伸並進入該陰極 區。 6 .如申請專利範圍第4項之方法，其中，將該溝槽 蝕刻至該漂移區內，但非至該陰極區內。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該氧化層 ，該多晶矽區，及該絕緣區之形成步驟更包含： 在該半導體區之該第一面上及該溝槽內形成一氧化層 9 在該氧化層上方形成一多晶矽層； 將該多晶矽層加以蝕刻’使該氧化層部位暴露在該第 一面上方，且該氧化層部位暴露在該溝槽側壁之上部位上 方； 在該氧化層及該所鈾刻之多晶矽層上方形成一絕緣層 9 在該溝槽交叉點之該絕緣層上方形成一圖案抗鈾層； 以及 ‘ 將未被該圖案抗鈾層所覆蓋處之該絕緣層及該氧化層 加以蝕刻。 8 ·如申請專利範圍第7項之方法，其中，該氧化層 係熱生長的。 9 .如申請專利範圍第7項之方法，其中，該氧化層 係沈積的。 * 1 0 ·如申請專利範圍第7項之方法，其中，該絕緣 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ2ϋ釐) "" ： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511191 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 層係一磷硼矽酸鹽玻璃層。 1 1 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該半導 體係一矽半導體。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一 導電性類型係η型導電性。 1 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該絕緣 區係磷硼矽酸鹽玻璃區。 1 4 · 一種溝槽蕭特基障壁整流器之形成方法，包含 在一 η型矽基底上成長一 η型導電性之矽磊晶層，該 基底與該磊晶層形成一具有第一與第二相對面之半導體區 ，該磊晶層相當於一接鄰該第一面之漂移區，該半導體基 底相當於一接鄰該第二面之陰極區，且該漂移區之淨滲雜 濃度低於該陰極區之淨滲雜濃度； 形成從該第一面延伸至該半導體區內之眾多溝槽’該 溝槽在該半導體區內界定眾多之台面，且該溝槽在眾多位 置形成溝槽交叉點； 在該第一面之該半導體區上及該溝槽內形成一氧彳匕層 ， 在該氧化層上方形成一多晶矽層； · 將該多晶矽層加以蝕刻，使該氧化層部位暴露在該胃 一面上方及該溝槽側壁之上部位上方； 在該氧化層及該所蝕刻之多晶矽層上方形成一*，絕'緣M 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） l·-----t------tT------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 511191 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 在該溝槽交叉點之該絕緣層上方形成一圖案抗鈾層； 以及 將未被該圖案抗蝕層所覆蓋區域中之該絕緣層與該氧 化層加以蝕刻；以及 形成一接鄰並與該半導體區之該漂移區形成一溝槽蕭 特基整流接觸之陽極電極。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中，該氧 化層係熱生長的。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中，該氧 化層係沈積的。 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中，該絕 緣區係磷硼矽酸鹽玻璃區。 18 . —種溝槽蕭特基障壁整流器，包含： 一具有第一與第二相對面之半導體區，該半導體區包 含一接鄰第一面之第一導電性類型之漂移區及一接鄰第二 面之該第一導電性類型之陰極區，該漂移區之浄滲雜濃度 低於該陰極區之淨滲雜濃度； 從該第一面延伸至該半導體區內之眾多溝槽，該溝槽 在該半導體區內界定眾多之台面且該溝槽形成眾多溝槽交 叉點； ’ · 一氧化層，該氧化層覆蓋該溝槽底部上及該溝槽側壁 下方部位上之該半導體區； 一佈置在該溝槽內之該氧化層上方之多晶政區； 在該溝槽交叉點之絕緣區，該絕緣區覆蓋該多晶矽區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 511191 A8 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 5 之一部位及該氧化層之一部位；以及 接鄰並與該漂移區形成一蕭特基整流接觸之一陽極電 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 極。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，該第一導電性類型係一 η型導電性。 2 〇 ·如申請專利範圍第i 8項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，將該溝槽蝕刻至該漂移區內，但非至該陰極 區內。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，該溝槽經由該漂移區延伸並進入該陰極區。 2 2 .如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，該半導體係一矽半導體。 2 3 .如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，該氧化物係二氧化矽。 2 4 ..如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基障壁 整流器，其中，該絕緣區係磷硼矽酸鹽玻璃區。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 5 .如申請專利範圍第1 8項之溝槽蕭特基樟壁整. 流器，其中，該溝槽彼此以直角交叉。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之溝槽蕭特基障壁整 流器，其中，當從該溝槽上方觀看時，在該溝槽交叉點之 該絕緣區係矩形。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22-