二极管混合型终止结构论文和设计-沈主能

全文摘要

本实用新型涉及一种二极管混合终止结构，其通过第一终止沟槽和第二终止沟槽的搭配，使本实用新型的反向崩溃电压提高，并搭配金属层作为场板以使电场分布均匀化，从而提高本实用新型承受雪崩崩溃的能力。

主设计要求

1.一种二极管混合型终止结构，其特征在于，包括：基板，包括第一区以及第二区；磊晶层，设置于所述基板上；多个主动沟槽，设置于位在所述第一区的所述磊晶层上及组成主动区，各所述主动沟槽具有第一沟槽氧化层以及第一半导体层，所述第一沟槽氧化层形成于所述主动沟槽的侧壁和底部，所述第一半导体层填满所述主动沟槽；第一终止沟槽，设置于位在所述第一区的所述磊晶层上，并邻近于所述主动区及包括底部、第一侧壁以及第二侧壁，所述第一终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部具有所述第一沟槽氧化层及所述第一半导体层，所述第一沟槽氧化层形成于所述第一终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部，所述第一半导体层覆盖位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述第一沟槽氧化层；以及第二终止沟槽，设置于位在所述第二区的所述磊晶层上，并具有第一侧壁、第二侧壁以及底部，所述第二终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部具有第二沟槽氧化层及第二半导体层，所述第二沟槽氧化层形成于所述第二终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部，所述第二半导体层覆盖位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述第二沟槽氧化层。

设计方案

1.一种二极管混合型终止结构，其特征在于，包括：

基板，包括第一区以及第二区；

磊晶层，设置于所述基板上；

多个主动沟槽，设置于位在所述第一区的所述磊晶层上及组成主动区，各所述主动沟槽具有第一沟槽氧化层以及第一半导体层，所述第一沟槽氧化层形成于所述主动沟槽的侧壁和底部，所述第一半导体层填满所述主动沟槽；

第一终止沟槽，设置于位在所述第一区的所述磊晶层上，并邻近于所述主动区及包括底部、第一侧壁以及第二侧壁，所述第一终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部具有所述第一沟槽氧化层及所述第一半导体层，所述第一沟槽氧化层形成于所述第一终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部，所述第一半导体层覆盖位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述第一沟槽氧化层；以及

第二终止沟槽，设置于位在所述第二区的所述磊晶层上，并具有第一侧壁、第二侧壁以及底部，所述第二终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部具有第二沟槽氧化层及第二半导体层，所述第二沟槽氧化层形成于所述第二终止沟槽的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述底部，所述第二半导体层覆盖位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述第二沟槽氧化层。

2.根据权利要求1所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，所述第一终止沟槽的所述第一侧壁靠近所述主动区，所述第一终止沟槽的所述第二侧壁远离所述主动区。

3.根据权利要求1所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，所述第一半导体层的宽度小于所述第二半导体层的宽度。

4.根据权利要求1所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，还包括第一硅化金属层，所述第一硅化金属层设置于各所述主动沟槽上并覆盖位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述第一半导体层。

5.根据权利要求4所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，还包括介电层以及金属层，所述介电层设置于所述第一侧壁的所述第一硅化金属层与所述第二侧壁的所述第一硅化金属层之间，所述金属层设置于各所述主动沟槽的所述第一硅化金属层上以及部分所述介电层上。

6.根据权利要求1所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，还包括第二硅化金属层，所述第二硅化金属层覆盖位于所述第一侧壁及所述第二侧壁的所述第二半导体层。

7.根据权利要求6所述的二极管混合型终止结构，其特征在于，还包括介电层以及金属层，所述介电层设置于所述第一侧壁的所述第二硅化金属层与所述第二侧壁的所述第二硅化金属层之间，所述金属层设置于所述第一侧壁的所述第二硅化金属层上以及部分所述介电层上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二极管终止结构，尤其，涉及一种通过第一终止结构和第二终止结构的搭配来使反向崩溃电压增高的二极管混合型终止结构。

背景技术

随着电子技术的进步以及电子产品的小型化趋势，越来越多电子组件利用集成电路制程的方式生产，然而，集成电路型式的电子组件需考虑许多层面，例如耐压、相互干扰或抗噪声之类的问题。

其中，二极管在电路中扮演相当重要的角色，因为二极管具备顺向导通及逆向截止的特性，然而，二极管的反向崩溃电压较低，造成在施加反向偏压于二极管时，二极管产生漏电流，而使二极管因过热而烧毁，如何解决前述症结点，遂成为待解决的问题。

综上所述，本实用新型的发明人思索并设计一种二极管混合型终止结构，以期针对现有技术的缺失加以改善，进而增进产业上的实施利用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种二极管混合型终止结构，利用第一终止结构和第二终止结构的搭配，使其反向崩溃电压提高，降低漏电流。

(二)技术方案

基于上述目的，本实用新型提供一种二极管混合型终止结构，其包括基板、磊晶层、多个主动沟槽、第一终止沟槽以及第二终止沟槽。基板包括第一区以及第二区；磊晶层设置于基板上；多个主动沟槽设置于位在第一区的磊晶层上及组成主动区，各主动沟槽具有第一沟槽氧化层以及第一半导体层，第一沟槽氧化层形成于主动沟槽的侧壁和底部，第一半导体层填满主动沟槽；第一终止沟槽设置于位在第一区的磊晶层上，并邻近于主动区及包括底部、第一侧壁以及第二侧壁，第一终止沟槽的第一侧壁、第二侧壁以及底部具有第一沟槽氧化层及第一半导体层，第一沟槽氧化层形成于第一终止沟槽的第一侧壁、第二侧壁以及底部，第一半导体层覆盖位于第一侧壁和第二侧壁的第一沟槽氧化层；第二终止沟槽设置于位在第二区的磊晶层上，并具有第一侧壁、第二侧壁以及底部，第二终止沟槽的第一侧壁、第二侧壁以及底部具有第二沟槽氧化层及第二半导体层，第二沟槽氧化层形成于第二终止沟槽的第一侧壁、第二侧壁以及底部，第二半导体层覆盖位于第一侧壁和第二侧壁的第二沟槽氧化层。通过第一终止沟槽和第二终止沟槽的搭配，使本实用新型的反向崩溃电压提高，并搭配金属层作为场板以使电场分布均匀化，从而提高本实用新型承受雪崩崩溃的能力。

优选地，第一终止沟槽的第一侧壁靠近主动区，第一终止沟槽的第二侧壁远离主动区。

优选地，第一半导体层的宽度小于第二半导体层的宽度。

优选地，本实用新型的二极管混合型终止结构还包括第一硅化金属层，第一硅化金属层设置于各主动沟槽上并覆盖位于第一侧壁和第二侧壁的第一半导体层。

优选地，本实用新型的二极管混合型终止结构还包括介电层以及金属层，介电层设置于第一侧壁的第一硅化金属层与第二侧壁的第一硅化金属层之间，金属层设置于各主动沟槽的第一硅化金属层上以及部分介电层上。

优选地，本实用新型的二极管混合型终止结构还包括第二硅化金属层，第二硅化金属层覆盖位于第一侧壁及第二侧壁的第二半导体层。

优选地，本实用新型的二极管混合型终止结构还包括介电层以及金属层，介电层设置于第一侧壁的第二硅化金属层与第二侧壁的第二硅化金属层之间，金属层设置于第一侧壁的第二硅化金属层上以及部分介电层上。

(三)有益效果

综上所述，本实用新型的二极管混合型终止结构，通过第一终止沟槽和第二终止沟槽的搭配，使本实用新型的反向崩溃电压提高，并搭配金属层作为场板以使电场分布均匀化，从而提高本实用新型承受雪崩崩溃的能力。

附图说明

图1为本实用新型的二极管混合型终止结构的框图。

图2为本实用新型的二极管混合型终止结构的第一区沉积流程图。

图3为本实用新型的二极管混合型终止结构的第二区沉积流程图。

附图标记说明

10：基板

11：第一区

12：第二区

20：主动沟槽

21：第一沟槽氧化层

22：第一半导体层

23：第一硅化金属层

30：第一终止沟槽

40：第二终止沟槽

41：第二沟槽氧化层

42：第二半导体层

43：第二硅化金属层

50：介电层

60：金属层

BTM：底部

EPI：磊晶层

OXI1：第一氧化结构

OXI2：第二氧化结构

S1：第一侧壁

S2：第二侧壁

W1、W2：宽度

具体实施方式

本实用新型的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及附图进行更详细地描述而更容易理解，且本实用新型可以以不同形式来实现，因此不应被理解为仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域的技术人员而言，所提供的实施例将更加透彻、全面且完整地传达本实用新型的范畴，且本实用新型将仅由权利要求书确定。

参照图1，其为本实用新型的二极管混合终止结构。如图1所示，本实用新型的二极管混合终止结构1，其包括基板10、磊晶层EPI、多个主动沟槽20、第一终止沟槽30以及第二终止沟槽40。各主动沟槽20具有第一沟槽氧化层21、第一半导体层22、第一硅化金属层23以及金属层60；第一终止沟槽30具有第一沟槽氧化层21、第一半导体层22、第一硅化金属层23、介电层50以及金属层60；第二终止沟槽40具有第二沟槽氧化层41、第二半导体层42、第二硅化金属层43、介电层50以及金属层60。各主动沟槽20、第一终止沟槽30以及第二终止沟槽40所具有的层将在后文详细描述其具体的位置。

此外，对本实用新型的特殊结构二极管可设定如下：在此实施例中，基板10为硅基板，第一沟槽氧化层21、介电层50以及第二沟槽氧化层41由二氧化硅(SiO_{2<\/sub>)组成；第一半导体层22和第二半导体层42由多晶硅组成；第一硅化金属层23以及第二硅化金属层43由金属硅化物组成；第一硅化金属层23以及第二硅化金属层43的反应金属材料及金属层60的材料包括铟(In)、锡(Sn)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铟(In)、锌(Zn)、锗(Ge)、银(Ag)、铅(Pb)、钯(Pd)、铜(Cu)、铍化金(AuBe)、铍化锗(BeGe)、镍(Ni)、锡化铅(PbSn)、铬(Cr)、锌化金(AuZn)、钛(Ti)、钨(W)以及钨化钛(TiW)等所组成材料中的至少一种。}

参照图2，其为本实用新型的二极管混合型终止结构的第一区沉积流程图。如图2所示，并搭配图1说明多个主动沟槽20和第一终止沟槽30及其层的设置流程如下：(1)在第一区11上沉积磊晶层EPI。(2)在磊晶层EPI上沉积氧化层，并通过光罩曝光显影而取得第一氧化结构OXI1。(3)对第一氧化结构OXI1蚀刻，取得多个主动沟槽20来形成主动区以及第一终止沟槽30，并接续在各主动沟槽20的底部和侧壁以及第一终止沟槽30的第一侧壁S1、第二侧壁S2以及底部BTM形成第一沟槽氧化层21，其中，第一终止沟槽30的第一侧壁S1靠进主动区，第一终止沟槽30的第二侧壁S2远离主动区。(4)第一半导体层22沉积于第一侧壁S1和第二侧壁S2，且第一半导体层22填满各主动沟槽20。(5)第一硅化金属层23沉积于各主动沟槽20上，且第一硅化金属层23覆盖位于第一侧壁S1和第二侧壁S2的第一半导体层22。(6)介电层50沉积于第一侧壁S1的第一硅化金属层23与第二侧壁S2的第一硅化金属层23之间。(7)金属层60沉积于各主动沟槽20的第一硅化金属层23上以及部分介电层50上。

参照图3，其为本实用新型的二极管混合型终止结构的第一区沉积流程图。如图3所示，搭配图1说明第二终止沟槽40及其层的设置流程如下：(1)在第二区12上沉积磊晶层EPI。(2)在磊晶层EPI上沉积氧化层，并通过光罩曝光显影而取得第二氧化结构OXI2。(3)对第二氧化结构OXI2蚀刻，取得第二终止沟槽40，并接续在第二终止沟槽40的第一侧壁S1、第二侧壁S2以及底部BTM形成第二沟槽氧化层41。(4)第二半导体层42沉积于第一侧壁S1和第二侧壁S2，且第一半导体层22的宽度W1小于第二半导体层42的宽度W2。(5)第二硅化金属层43覆盖位于第一侧壁S1和第二侧壁S2的第二半导体层42以及底部BTM。(6)介电层50沉积于第一侧壁S1的第二硅化金属层43与第二侧壁S2的第二硅化金属层43之间。(7)金属层60沉积于第一侧壁S1的第二硅化金属层43上以及部分介电层50上。

值得一提的是，将基板10分作多个第一区11和多个第二区12，从而具有多个第一终止结构30和多个第二终止结构40，使本实用新型的反向崩溃电压提高，并且，第一终止结构30和第二终止结构40的数目将根据组件特性需求所须而加以调整，从而不限制第一终止结构30和第二终止结构40的数目。

综上所述，本实用新型的二极管混合型终止结构，通过第一终止沟槽30和第二终止沟槽40的搭配，使本实用新型的反向崩溃电压提高，并搭配金属层60作为场板以使电场分布均匀化，从而提高本实用新型承受雪崩崩溃的能力。总括而言，本实用新型的二极管混合型终止结构，具有如上述的优点，能提高反向崩溃电压的数值。

以上所述仅为举例说明，而非限制本实用新型。任何未脱离本实用新型的精神和范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书中。

设计图

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