DE202012000826U1 - End zone trench structure of a Schottky diode - Google Patents

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Abstract

, mit: einem Halbleitersubstrat, das als Kathode dient; einer Epitaxialschicht, die auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist und eine Zellzone und eine Abschlusszone umfasst, wobei die Zellzone geätzt ist, um mehrere erste Gräben zu bilden, die Abschlusszone geätzt ist, um zumindest einen zweiten Graben zu bilden, und der zweite Graben in Form einer Funktionskurve angeordnet ist; mehreren Isolierungsschichten, die jeweils auf Innenseiten der ersten und zweiten Gräben ausgebildet sind; mehreren Polysiliciumschichten, die jeweils auf Innenseiten der Isolierungsschichten der ersten und zweiten Gräben ausgebildet sind; und einer Leiterschicht, die oben auf der Epitaxialschicht und den ersten und zweiten Gräben ausgebildet ist, wodurch die Leiterschicht mit der Epitaxialschicht, den oberen Bereichen der Isolierungsschicht und der Polysiliciumschicht des ersten Grabens gekoppelt ist und die oberen Bereiche der Isolierungsschicht und der Polysiliciumschicht des zweiten Grabens 40 als Anode dienen sollen.semiconductor device comprising: a semiconductor substrate serving as a cathode; an epitaxial layer formed on the semiconductor substrate and comprising a cell zone and a termination zone, wherein the cell zone is etched to form a plurality of first trenches, the termination zone is etched to form at least one second trench, and the second trench is in the form of a first trench Functional curve is arranged; a plurality of insulation layers each formed on inner sides of the first and second trenches; a plurality of polysilicon layers each formed on insides of the insulating layers of the first and second trenches; and a conductor layer formed on top of the epitaxial layer and the first and second trenches, whereby the conductor layer is coupled to the epitaxial layer, the upper regions of the insulating layer and the polysilicon layer of the first trench, and the upper regions of the insulating layer and the polysilicon layer of the second trench 40 should serve as the anode.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode und insbesondere eine Schottky-Diode, die zumindest einen Graben ausbildet, der in Form einer Funktionskurve in einer Abschlusszone angeordnet ist und einen niedrigen Rückwärtsleckstrom bzw. Sperrstrom und eine hohe Rückwärtsspannung zeigt.The present invention relates to a termination zone trench structure of a Schottky diode, and more particularly to a Schottky diode forming at least one trench disposed in the form of a function curve in a termination zone and exhibiting a low reverse leakage current and a high reverse voltage.

2. Stand der Technik2. State of the art

Es ist bereits bekannt, dass eine Schottky-Diode eine Diode mit niedrigerer Durchlassspannung ist und ein Hochgeschwindigkeitsschalten erlaubt und ein elektronisches Bauteil ist, das eine Schottky-Barriere bzw. Schottky-Sperrschicht nutzt. Die Schottky-Diode verwendet einen Metall-Halbleiter-Übergang als ihre Schottky-Barriere, um eine Gleichrichtungswirkung zu erzielen. Die Schottky-Barriere verringert die Durchlassspannung der Schottky-Diode und erhöht die Schaltgeschwindigkeit. Sie wird daher in breitem Umfang in Ausrüstung eingesetzt, die ein Hochgeschwindigkeitsschalten erfordert, wie etwa Schaltstromversorgungs- und Telekommunikationsausrüstung. Jedoch ist das größte Manko der Schottky-Diode ihre niedrige Sperrvorspannung. Beispielsweise weist eine Schottky-Diode, die Silicium und Metallmaterial verwendet, eine niedrigere Nenndruckfestigkeit in der Sperrvorspannung auf und kann eine Temperaturerhöhung bis zu einem Ausmaß verursachen, das nicht mehr steuerbar ist. Daher hat die Schottky-Diode in der praktischen Anwendung eine begrenzte Sperrvorspannung, die viel niedriger als ihre Nenntoleranz ist, was die Anwendungsbreite der Schottky-Diode einschränkt.It is already known that a Schottky diode is a lower forward voltage diode and allows high speed switching and is an electronic device utilizing a Schottky barrier. The Schottky diode uses a metal-semiconductor junction as its Schottky barrier to achieve a rectifying effect. The Schottky barrier reduces the forward voltage of the Schottky diode and increases the switching speed. It is therefore widely used in equipment requiring high-speed switching, such as switching power supply and telecommunication equipment. However, the biggest drawback of the Schottky diode is its low reverse bias. For example, a Schottky diode employing silicon and metal material has a lower nominal compressive strength in reverse bias and can cause a temperature increase to an extent that is no longer controllable. Therefore, in practice, the Schottky diode has a limited reverse bias, which is much lower than its nominal tolerance, which limits the scope of the Schottky diode.

Es sind einige Versuche unternommen worden, dieses Manko durch Hinzufügen eines Grabens in der Struktur der Schottky-Diode zu verbessern, um der vorgenannten niedrigen Rückwärtsspannung und dem hohen Sperrstrom abzuhelfen. Beispielsweise offenbart das chinesische Patent Nr. ZL.02810570.2 , „Double-mask Trench Schottky Adaptor and its Production Method”, eine typische und bekannte Graben-Schottky-Dioden-Struktur. Sie platziert Graben sowohl in der Source-Halbleiterzone als auch der Abschlusshalbleiterzone, aber ihr oberer Bereich der Gräben in der Abschlusshalbleiterzone muss mit der LOCOS-Zone (local oxidation of silicon, lokale Oxidation von Silicium), die beispielweise aus Siliciumdioxid (SiO2) hergestellt ist, verbunden werden und erfordert dabei mehrere Masken, die im Herstellungsvorgang für die Halbleiterabschlusszone hinzugefügt werden, und führt zu hohen Herstellungskosten; sie erfüllt nicht den wirtschaftlichen Vorteil, den industrielle Anwendungen verlangen.Some attempts have been made to improve this shortcoming by adding a trench in the structure of the Schottky diode to remedy the aforementioned low reverse voltage and high reverse current. For example, this discloses Chinese Patent No. ZL.02810570.2 Schottky Adapter and its Production Method, a typical and well-known trench Schottky diode structure. It places trenches in both the source semiconductor region and the termination semiconductor region, but its upper region of trenches in the termination semiconductor region must be fabricated with the LOCOS (local oxidation of silicon) region, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) is connected, and thereby requires multiple masks, which are added in the manufacturing process for the semiconductor termination zone, and leads to high production costs; it does not fulfill the economic advantage required by industrial applications.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Grabenstruktur der vorstehend genannten bekannten Schottky-Diode erfüllt nicht den wirtschaftlichen Vorteil, den industrielle Anwendungen verlangen, da der komplizierte Herstellungsvorgang, der mehrere Maskenhinzufügungen in der Halbleiterabschlusszone betrifft, zu hohen Herstellungskosten führt.The trench structure of the above-mentioned known Schottky diode does not satisfy the economical advantage required by industrial applications because the complicated manufacturing process involving multiple mask additions in the semiconductor termination zone results in high manufacturing costs.

Daher ist es gewünscht, eine Schottky-Diode zu entwickeln, deren Graben in der Abschlusszone den Sperrstrom verringern und die Rückwärtsspannung unter Sperrvorspannung erhöhen kann. Des Weiteren muss ihr Herstellungsvorgang vereinfacht werden, um die Herstellungskosten zu vereinfachen und ihren Wert für die industrielle Anwendung zu erhöhen.Therefore, it is desired to develop a Schottky diode whose trench in the termination zone can reduce the reverse current and increase reverse bias under reverse bias. Furthermore, their manufacturing process must be simplified to simplify manufacturing costs and increase their value for industrial application.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode, die ein Halbleitersubstrat, eine Epitaxialschicht, mehrere Isolierungsschichten, Polysiliciumschichten und eine Leiterschicht umfasst. Das Halbleitersubstrat dient als Kathode. Die Epitaxialschicht ist auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet und umfasst eine Zellzone und eine Abschlusszone. Die Zellzone bildet mehrere erste Gräben. Die Abschlusszone bildet zumindest einen zweiten Graben. Der zweite Graben ist in Form einer Funktionskurve angeordnet. Die Isolierungsschichten sind auf Innenseiten des ersten und zweiten Grabens ausgebildet. Die Polysiliciumschichten sind auf Innenseiten der Isolierungsschichten ausgebildet. Die Leiterschicht ist oben auf der Epitaxialschicht und dem ersten und zweiten Graben ausgebildet, um als Anode zu dienen. Die Anordnung des zweiten Grabens in Form einer Funktionskurve dient der Verringerung des Rückwärtskriechstroms und der Erhöhung der Sperrvorspannung zwischen der Kathode und Anode der Schottky-Diode.A main object of the present invention is to provide a termination zone trench structure of a Schottky diode comprising a semiconductor substrate, an epitaxial layer, a plurality of isolation layers, polysilicon layers, and a conductor layer. The semiconductor substrate serves as a cathode. The epitaxial layer is formed on the semiconductor substrate and includes a cell zone and a termination zone. The cell zone forms several first trenches. The final zone forms at least a second trench. The second trench is arranged in the form of a function curve. The insulating layers are formed on inner sides of the first and second trenches. The polysilicon layers are formed on insides of the insulating layers. The conductor layer is formed on top of the epitaxial layer and the first and second trenches to serve as an anode. The arrangement of the second trench in the form of a function curve serves to reduce the reverse creepage current and increase the reverse bias voltage between the cathode and anode of the Schottky diode.

Die Wirksamkeit der Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Sperrstrom verringert und eine Sperrvorspannung für eine Schottky-Diode durch die Anordnung von einem oder mehreren zweiten Gräben in Form einer Funktionskurve in einer Abschlusszone der Diode erhöht und ein Maskenherstellungsvorgang beim Herstellen der zweiten Gräben vereinfacht wird, wodurch die Herstellungskosten beträchtlich gesenkt und ihr Wert in einer industriellen Anordnung verbessert wird.The effectiveness of the termination zone trench structure of the Schottky diode according to the present invention is to reduce reverse current and increase reverse bias for a Schottky diode through the arrangement of one or more second trenches in the form of a functional curve in a termination region of the diode Mask manufacturing process in producing the second trenches is simplified, whereby the production costs are considerably reduced and their value is improved in an industrial arrangement.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird für die Fachleute auf dem Gebiet durch Lesen der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, worin:The present invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the following description of its preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Fig. 12 is a cross-sectional view showing a termination zone trench structure of a Schottky diode according to a first embodiment of the present invention;

2 eine Querschnittsansicht ist, die eine Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 Fig. 12 is a cross-sectional view showing a termination zone trench structure of a Schottky diode according to a second embodiment of the present invention;

3 eine grafische Darstellung ist, die eine elektrische Feldverteilung einer konventionellen Abschlusszone einer Schottky-Diode unter Sperrvorspannung zeigt; 3 is a graph showing an electric field distribution of a conventional termination zone of a reverse bias Schottky diode;

4 eine grafische Darstellung ist, die eine elektrische Feldverteilung der Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung zeigt; 4 Fig. 12 is a graph showing an electric field distribution of the termination zone trench structure of a Schottky diode according to the first embodiment of the present invention under reverse bias;

5 eine grafische Darstellung ist, die eine elektrische Feldverteilung der Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung zeigt; 5 Fig. 12 is a graph showing an electric field distribution of the termination zone trench structure of a Schottky diode according to the second embodiment of the present invention under reverse bias;

6 eine grafische Darstellung eines Elektronenstoß-Ionisationszentrums einer konventionellen Abschlusszone einer Schottky-Diode unter Sperrvorspannung ist; 6 Figure 4 is a graph of an electron impact ionization center of a conventional termination zone of a reverse biased Schottky diode;

7 eine grafische Darstellung eines Elektronenstoß-Ionisationszentrums der Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung ist; 7 Fig. 12 is a graph of an electron impact ionization center of the termination zone trench structure of a Schottky diode according to the first embodiment of the present invention under reverse bias;

8 eine grafische Darstellung eines Elektronenstoß-Ionisationszentrums der Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung ist; und 8th Figure 4 is a graph of an electron impact ionization center of the termination zone trench structure of a Schottky diode according to the second embodiment of the present invention under reverse bias; and

9 Kurven des Sperrstroms und der Rückwärtsspannung der Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 Curves of the reverse current and the reverse voltage of the termination zone trench structure of a Schottky diode according to the present invention shows.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1, die eine Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist die Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden Erfindung in der Zeichnung mit 100 bezeichnet und umfasst ein Halbleitersubstrat 10, das ein als Kathode dienendes N+-Substrat ist. Eine Epitaxialschicht 20, die eine mit niedriger Konzentration dotierte N–-Epitaxie ist, ist auf dem Halbleitersubstrat 10 verbunden. Die Epitaxialschicht 20 bildet eine Zellzone 21 und eine Abschlusszone 22. Die Zellzone 21 ist geätzt, um mehrere erste Gräben 23 zu bilden. Die Abschlusszone 22 ist geätzt, um zumindest einen zweiten Graben 24 zu bilden. Der zweite Graben 24 ist in Form einer Funktionskurve angeordnet. Wie in 1 gezeigt, ist ein einzelner zweiter Graben 24 in Form einer stufenartigen Funktion angeordnet.With reference to the drawings and in particular to 1 showing a termination zone trench structure of the Schottky diode according to a first embodiment of the present invention is the termination zone trench structure of the Schottky diode according to the present invention in the drawing 100 and includes a semiconductor substrate 10 , which is an N + substrate serving as a cathode. An epitaxial layer 20 which is a low concentration doped N - epitaxy is on the semiconductor substrate 10 connected. The epitaxial layer 20 forms a cell zone 21 and a finishing zone 22 , The cell zone 21 is etched to several first ditches 23 to build. The final zone 22 is etched to at least a second ditch 24 to build. The second ditch 24 is arranged in the form of a function curve. As in 1 shown is a single second ditch 24 arranged in the form of a step-like function.

Mehrere Isolierungsschichten 30 sind aus Oxiden, wie etwa Siliciumdioxid, hergestellt. Jede der Isolierungsschichten 30 ist mit einer Innenseite von jedem der ersten Gräben 23 und des zweiten Grabens 24 verbunden.Several insulation layers 30 are made of oxides such as silica. Each of the insulation layers 30 is with an inside of each of the first trenches 23 and the second trench 24 connected.

Mehrere Polysiliciumschichten 40 sind mit einer Innenseite der Isolierungsschicht 30 von jedem der ersten Gräben 23 verbunden.Several polysilicon layers 40 are with an inside of the insulation layer 30 from each of the first trenches 23 connected.

Eine Leiterschicht 50 ist oben auf der Epitaxialschicht 20, den ersten Gräben 23 und dem zweiten Graben 24 verbunden, wodurch bewirkt wird, dass die Leiterschicht 50 mit der Epitaxialschicht 20, den oberen Bereichen der Isolierungsschicht 30 und der Polysiliciumschicht 40 des ersten Grabens gekoppelt ist und die oberen Bereiche der Isolierungsschicht 30 und der Polysiliciumschicht 40 des zweiten Grabens 40 als Anode dienen.A conductor layer 50 is on top of the epitaxial layer 20 , the first trenches 23 and the second trench 24 connected, thereby causing the conductor layer 50 with the epitaxial layer 20 , the upper portions of the insulating layer 30 and the polysilicon layer 40 of the first trench and the upper portions of the insulating layer 30 and the polysilicon layer 40 of the second trench 40 serve as an anode.

Bezug nehmend auf 2, die eine Querschnittsansicht ist, welche eine Abschlusszonen-Grabenstruktur zeigt, die ebenfalls mit 100 bezeichnet ist, ist eine Abschlusszone 22 geätzt, um mehrere zweite Gräben 24 zu bilden, die in Form einer Funktionskurve angeordnet sind. In der in 2 gezeigten Ausführungsform sind die zweiten Gräben 24 dazu angeordnet, eine Funktionskurve zu zeigen, in der die Tiefe schrittweise verringert wird. Jedoch wird bemerkt, dass die Form oder Struktur der Anordnung der zweiten Gräben 24 nicht auf eine variierende Tiefe oder Breite der zweiten Gräben 24 begrenzt ist.Referring to 2 4 which is a cross-sectional view showing a termination zone trench structure also having 100 is a terminating zone 22 etched to several second trenches 24 to form, which are arranged in the form of a function curve. In the in 2 the embodiment shown are the second trenches 24 arranged to show a function curve in which the depth is gradually reduced. However, it is noted that the shape or structure of the arrangement of the second trenches 24 not to a varying depth or width of the second trenches 24 is limited.

Bezug nehmend auf die 3, 4 und 5, sind elektrische Felder von Abschlusszonen jeweils einer herkömmlichen Schottky-Diode und von Schottky-Dioden gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, eine erste Verarmungszone A1 und eine erste Verarmungszonen-Grenzlinie A2, die in 3 gezeigt sind, geben die elektrische Feldverteilung an der Abschlusszone der konventionellen Schottky-Diode unter Sperrvorspannung an. Es wird bemerkt, dass die erste Verarmungszone A1 und die erste Verarmungszonen-Grenzlinie A2 eine glattere Kurve bilden, die einen höheren Sperrstrom und eine niedrigere Sperrvorspannung nahelegen.Referring to the 3 . 4 and 5 , are electric fields of termination zones respectively of a conventional Schottky diode and Schottky diodes according to the first and second Embodiments of the present invention illustrate a first depletion zone A1 and a first depletion zone boundary A2 that are described in US Pat 3 are shown indicating the electric field distribution at the termination zone of the conventional Schottky diode under reverse bias. It is noted that the first depletion zone A1 and the first depletion zone boundary line A2 form a smoother curve, suggesting a higher reverse current and a lower reverse bias voltage.

Im Gegensatz dazu bilden eine zweite Verarmungszone A3 und eine zweite Verarmungszonen-Grenzlinie A4, die in 4 gezeigt sind, und ein dritte Verarmungszone A5 und eine dritte Verarmungszonen-Grenzlinie A6, die in 5 gezeigt sind, jeweils die Verteilungen des elektrischen Felds der Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode 100 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung ab und zeigen auch, dass die Verteilungen ähnlich der Funktionskurve des zweiten Grabens 24 selbst oder der Funktionskurve der kombinierten Anordnung der zweiten Gräben 24 sind. Weiterhin zeigen die zweite Verarmungszone A3 und die dritte Verarmungszone A5 und die zweite Verarmungszonen-Grenzlinie A4 und die dritte Verarmungszonen-Grenzlinie A6 der Abschlusszone 22 einen Umriss, der steiler ist, was einen niedrigeren Leckstrom und eine höhere Spannung unter Sperrvorspannung angibt.In contrast, a second depletion zone A3 and a second depletion zone boundary line A4 formed in 4 and a third depletion zone A5 and a third depletion zone boundary line A6, shown in FIG 5 are shown, respectively, the distributions of the electric field of the termination zone trench structure of the Schottky diode 100 according to the first and second embodiments of the present invention under reverse bias and also show that the distributions are similar to the functional curve of the second trench 24 itself or the function curve of the combined arrangement of the second trenches 24 are. Further, the second depletion zone A3 and the third depletion zone A5 and the second depletion zone boundary line A4 and the third depletion zone boundary line A6 of the termination zone 22 an outline that is steeper, indicating a lower leakage current and a higher voltage under reverse bias.

Die 6, 7 und 8 zeigen Elektronenstoß-Ionisationszentren unter Sperrvorspannung für die Abschlusszonen-Grabenstrukturen der herkömmlichen Schottky-Diode und der Schottky-Dioden gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Ein in 6 gezeigter erster Stoßbereich S1 zeigt den Status des Elektronenstoß-Ionisationszentrums der herkömmlichen Abschlusszone der Schottky-Dioden-Sperrvorspannung und zeigt, dass die Form des ersten Stoßbereichs B1 mit der in 3 gezeigten ersten Verarmungszonen-Grenzlinie A2 übereinstimmt und ein Bereich mit einer glatteren Kurve ist, die einen höheren Sperrstrom und eine niedrigere Sperrvorspannung angibt.The 6 . 7 and 8th show reverse bias electron impact ionization centers for the termination zone trench structures of the conventional Schottky diode and Schottky diodes according to the first embodiment and the second embodiment. An in 6 Shown first impact region S1 shows the status of the electron impact ionization center of the conventional Schottky diode reverse bias termination zone and shows that the shape of the first abutment region B1 is the same as in FIG 3 coincides with the first depletion zone boundary line A2 shown and is a region with a smoother curve indicating a higher reverse current and a lower reverse bias voltage.

Dagegen zeigen ein in 7 gezeigter zweiter Stoßbereich S2 und ein in 8 gezeigter dritter Stoßbereich S3 jeweils den Status der Elektronenstoß-Ionisationszentren der Abschlusszonen-Grabenstrukturen der Schottky-Diode 100 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Sperrvorspannung, die mit der Form der in 4 gezeigten Grenzlinie A4 der zweiten Verarmungszone und der Form der in 5 gezeigten Grenzlinie A6 der dritten Verarmungszone übereinstimmen und unten steiler sind, was einen niedrigeren Leckstrom und eine höhere Spannung unter Sperrvorspannung angibt.In contrast, a in 7 shown second impact area S2 and a in 8th The third impact region S3 shown in each case shows the status of the electron impact ionization centers of the termination zone trench structures of the Schottky diode 100 according to the first and second embodiments of the present invention under reverse bias, having the shape of in 4 shown boundary line A4 of the second depletion zone and the shape of in 5 and the bottom are steeper, indicating a lower leakage current and a higher reverse bias voltage.

9 zeigt grafische Darstellungen des Sperrstroms und der Sperrvorspannung der Abschlusszonen-Grabenstrukturen der herkömmlichen Schottky-Diode und der Schottky-Dioden gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die erste Kurve C1 ist der Sperrstrom und die Sperrvorspannung der Abschlusszone der herkömmlichen Schottky-Diode. Die zweite Kurve C2 ist der Sperrstrom und die Sperrvorspannung der Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode 100 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 1 gezeigt ist. Die dritte Kurve C3 ist der Sperrstrom und die Sperrvorspannung der Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode 100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 2 gezeigt ist. In der Zeichnung gibt die Abszisse die Spannung V an und die Ordinate den Strom I. Der Vergleich zwischen der ersten Kurve C1, der zweiten Kurve C2 und der dritten Kurve C3 zeigt, dass die Abschlusszonen-Grabenstrukturen der Schottky-Diode 100 der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen niedrigeren Sperrstrom und einen höheren Druckwiderstand unter Sperrvorspannung im Vergleich zur Abschlusszone der herkömmlichen Schottky-Diode haben. Währenddessen weist im Vergleich zum vorstehenden chinesischen Patent Nr. ZL.02810570.2 , das einen „Double-mask Trench Schottky Adaptor and its Production Method” offenbart, die Abschlusszonen-Grabenstruktur der Schottky-Diode 100 gemäß der vorliegenden Erfindung einen einfachen Herstellungsvorgang für die Gräben an der Halbleiterabschlusszone auf und senkt die Herstellungskosten des Bauteils. 9 12 shows plots of the reverse current and the reverse bias voltage of the termination zone trench structures of the conventional Schottky diode and the Schottky diodes according to the first and second embodiments of the present invention. The first curve C1 is the reverse current and reverse bias voltage of the termination zone of the conventional Schottky diode. The second curve C2 is the reverse current and the reverse bias voltage of the termination zone trench structure of the Schottky diode 100 the first embodiment of the present invention, which in 1 is shown. The third curve C3 is the reverse current and the reverse bias voltage of the termination zone trench structure of the Schottky diode 100 the second embodiment of the present invention, which in 2 is shown. In the drawing, the abscissa indicates the voltage V and the ordinate the current I. The comparison between the first curve C1, the second curve C2 and the third curve C3 shows that the termination zone trench structures of the Schottky diode 100 According to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, they have a lower reverse current and a higher reverse bias voltage resistance than the termination zone of the conventional Schottky diode. Meanwhile, in comparison with the above Chinese Patent No. ZL.02810570.2 , which discloses a Schottky Adapter and its Production Method double-mask trench, the Schottky diode's termination zone trench structure 100 According to the present invention, a simple manufacturing process for the trenches at the semiconductor termination zone and reduces the manufacturing cost of the component.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert sein soll.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention, which is intended to be defined by the appended claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CN 02810570 [0003, 0027] CN 02810570 [0003, 0027]

Claims (6)

Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode, mit: einem Halbleitersubstrat, das als Kathode dient; einer Epitaxialschicht, die auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist und eine Zellzone und eine Abschlusszone umfasst, wobei die Zellzone geätzt ist, um mehrere erste Gräben zu bilden, die Abschlusszone geätzt ist, um zumindest einen zweiten Graben zu bilden, und der zweite Graben in Form einer Funktionskurve angeordnet ist; mehreren Isolierungsschichten, die jeweils auf Innenseiten der ersten und zweiten Gräben ausgebildet sind; mehreren Polysiliciumschichten, die jeweils auf Innenseiten der Isolierungsschichten der ersten und zweiten Gräben ausgebildet sind; und einer Leiterschicht, die oben auf der Epitaxialschicht und den ersten und zweiten Gräben ausgebildet ist, wodurch die Leiterschicht mit der Epitaxialschicht, den oberen Bereichen der Isolierungsschicht und der Polysiliciumschicht des ersten Grabens gekoppelt ist und die oberen Bereiche der Isolierungsschicht und der Polysiliciumschicht des zweiten Grabens 40 als Anode dienen sollen.A termination zone trench structure of a Schottky diode, comprising: a semiconductor substrate serving as a cathode; an epitaxial layer formed on the semiconductor substrate and comprising a cell zone and a termination zone, wherein the cell zone is etched to form a plurality of first trenches, the termination zone is etched to form at least one second trench, and the second trench is in the form of a first trench Functional curve is arranged; a plurality of insulation layers each formed on inner sides of the first and second trenches; a plurality of polysilicon layers each formed on insides of the insulating layers of the first and second trenches; and a conductor layer formed on top of the epitaxial layer and the first and second trenches, whereby the conductor layer is coupled to the epitaxial layer, the upper regions of the insulating layer and the polysilicon layer of the first trench, and the upper regions of the insulating layer and the polysilicon layer of the second trench 40 to serve as the anode. Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode nach Anspruch 1, wobei das Halbleitersubstrat ein N+-Substrat umfasst.The termination zone trench structure of a Schottky diode according to claim 1, wherein the semiconductor substrate comprises an N + substrate. Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode nach Anspruch 1, wobei die Epitaxialschicht eine mit niedriger Konzentration dotierte N–-Epitaxie umfasst.The termination zone trench structure of a Schottky diode according to claim 1, wherein the epitaxial layer comprises a low concentration doped N - epitaxy. Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode nach Anspruch 1, wobei der zweite Graben der Abschlusszone der Epitaxialschicht in Form einer stufenartigen Funktion angeordnet ist.The termination zone trench structure of a Schottky diode according to claim 1, wherein the second trench of the termination region of the epitaxial layer is arranged in the form of a step-like function. Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode nach Anspruch 1, wobei die Abschlusszone der Epitaxialschicht mehrere zweite Gräben bildet und die zweiten Gräben dazu angeordnet sind, eine Funktionskurve zu zeigen, in der die Tiefe stufenweise verringert wird.The termination zone trench structure of a Schottky diode according to claim 1, wherein the termination zone of the epitaxial layer forms a plurality of second trenches and the second trenches are arranged to exhibit a function curve in which the depth is gradually reduced. Abschlusszonen-Grabenstruktur einer Schottky-Diode nach Anspruch 1, wobei die Isolierungsschichten Siliciumdioxid umfassen.The termination zone trench structure of a Schottky diode according to claim 1, wherein the isolation layers comprise silicon dioxide.
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