【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路，涉及一种复合沟槽型肖特基二极管器件及其制作方法。
技术介绍
1、肖特基二极管是以贵金属(银ag，铂pt等)为正极，半导体为负极，利用贵金属和半导体接触面上形成的势垒具有整流特性而制作的半导体器件，沟槽型肖特基二极管是在平面型肖特基二极管基础上利用了金属-半导体-硅的mos效应而制作出来的。沟槽型肖特基二极管比平面型肖特基二极管具有更高的耐压，更低的反向漏电，更低的正向电压，更宽的安全工作范围，开关损耗更小等优点，因此广泛运用于太阳能电池、开关电源等多种领域。
2、沟槽型肖特基二极管器件在工艺制造过程中，进行沟槽刻蚀以及沟槽填充时，晶圆受到不均匀应力，这会产生严重的晶圆翘曲问题，还会导致芯片发生位错等硅缺陷，影响器件性能。因此如何降低芯片翘曲度是沟槽型肖特基二极管芯片设计中考虑的关键因素之一。
3、现有的沟槽型肖特基二极管主要是通过在芯片中形成单个方向、平行、等距的沟槽来抵御芯片翘曲问题。具体而言，一片晶圆由多个晶粒(芯片die)组成，请参阅图1，显示为一个晶粒中的沟槽排布图，其中，多个沟槽101均往同一方向延伸，相互平行且间隔设置。但是随着沟槽间距的不断缩小，这种设计的晶圆仅能减弱单一方向的应力集中，晶圆翘曲问题并不能有效解决，还会导致位错等缺陷。
4、因此，如何改进沟槽型肖特基二极管器件的沟槽布局设计，使得器件能够在不改变现有工艺和不增加制作成本的基础上有效改善晶圆翘曲问题，降低器件位错等缺陷，同时进一步改善电场分布，提高器件稳定性，成为本领域技术人员亟待解决的
5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种复合沟槽型肖特基二极管器件及其制作方法，用于解决现有技术中随着沟槽间距尺寸的越来越小，晶圆发生翘曲的问题越来越严重，还容易导致位错等缺陷的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种复合沟槽型肖特基二极管器件，包括：
3、衬底，包括相对设置的正面与背面；
4、外延层，位于所述衬底的正面；
5、沟槽结构阵列，位于所述外延层中并自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸，所述沟槽结构阵列包括多个排列成至少两行及至少两列的沟槽结构阵列单元，所述沟槽结构阵列单元包括多个相互平行且间隔设置的线型沟槽结构，相邻两个沟槽结构阵列单元中的线型沟槽结构的延伸方向互相垂直；
6、肖特基金属层，位于所述外延层的正面并覆盖所述线型沟槽结构；
7、正面金属电极层，位于所述肖特基金属层上；
8、背面金属电极层，位于所述衬底的背面。
9、可选地，所述复合沟槽型肖特基二极管器件还包括位于所述外延层中并自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸的一个或多个环形沟槽结构，所述环形沟槽结构环设于所述沟槽结构阵列的外围。
10、可选地，所述环形沟槽结构呈圆角正方形环。
11、可选地，所述线型沟槽结构及所述环形沟槽结构均包括导电材料层及包覆于所述导电材料层的侧壁与底面的介质层。
12、可选地，所述导电材料的材质包括掺杂多晶硅，所述介质层的材质包括二氧化硅。
13、可选地，所述沟槽结构阵列单元中，多个所述线型沟槽结构的长度一致且等间距排列。
14、本专利技术还提供一种复合沟槽型肖特基二极管器件的制作方法，包括以下步骤：
15、提供一衬底，所述衬底包括相对设置的正面与背面；
16、形成外延层于所述衬底的正面；
17、形成自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸的沟槽阵列于所述外延层中，所述沟槽阵列包括多个排列成至少两行及至少两列的沟槽阵列单元，所述沟槽阵列单元包括多个相互平行且间隔设置的线型沟槽，相邻两个沟槽阵列单元中的线型沟槽的延伸方向互相垂直；
18、依次形成介质层及导电材料层于所述线型沟槽中以得到线型沟槽结构；
19、形成肖特基金属层于所述外延层的正面，所述肖特基金属层还覆盖所述线型沟槽结构；
20、形成正面金属电极层于所述肖特基金属层上；
21、形成背面金属电极层于所述衬底的背面。
22、可选地，还包括以下步骤：
23、形成一个或多个环形沟槽于所述外延层中，所述环形沟槽自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸，所述环形沟槽环设于所述沟槽阵列的外围；
24、依次形成介质层及导电材料层于所述环形沟槽中以得到环形沟槽结构。
25、可选地，所述环形沟槽呈圆角正方形环。
26、可选地，所述沟槽阵列单元中，多个所述线型沟槽的长度一致且等间距排列。
27、如上所述，本专利技术的复合沟槽型肖特基二极管器件及其制作方法在晶粒内形成沟槽阵列，该沟槽阵列包括多个排列成至少两行及至少两列的沟槽阵列单元，每个沟槽阵列单元包括多个相互平行且间隔设置的线型沟槽，相邻两个沟槽阵列单元中的线型沟槽的延伸方向互相垂直。进一步地，可在沟槽阵列周围设计一条或多条环形沟槽。本专利技术中，纵横交错的沟槽阵列单元可互相抵消晶圆受到的不同方向的应力；芯片有源区边缘形成的多个环形沟槽同样可以降低晶圆翘曲，而且还可以改善弱器件电场分布集中的问题；这种复合型沟槽器件设计有效改善了晶圆翘曲问题，降低器件位错等缺陷，同时进一步改善电场分布，有助于提高器件稳定性。
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1.一种复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述复合沟槽型肖特基二极管器件还包括位于所述外延层中并自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸的一个或多个环形沟槽结构，所述环形沟槽结构环设于所述沟槽结构阵列的外围。
3.根据权利要求2所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述环形沟槽结构呈圆角正方形环。
4.根据权利要求2所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述线型沟槽结构及所述环形沟槽结构均包括导电材料层及包覆于所述导电材料层的侧壁与底面的介质层。
5.根据权利要求4所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述导电材料的材质包括掺杂多晶硅，所述介质层的材质包括二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述沟槽结构阵列单元中，多个所述线型沟槽结构的长度一致且等间距排列。
7.一种复合沟槽型肖特基二极管器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述
9.根据权利要求8所述的复合沟槽型肖特基二极管器件的制作方法，其特征在于：所述环形沟槽呈圆角正方形环。
10.根据权利要求7所述的复合沟槽型肖特基二极管器件的制作方法，其特征在于：所述沟槽阵列单元中，多个所述线型沟槽的长度一致且等间距排列。
...【技术特征摘要】
1.一种复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述复合沟槽型肖特基二极管器件还包括位于所述外延层中并自所述外延层的正面往所述外延层的背面方向延伸的一个或多个环形沟槽结构，所述环形沟槽结构环设于所述沟槽结构阵列的外围。
3.根据权利要求2所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述环形沟槽结构呈圆角正方形环。
4.根据权利要求2所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所述线型沟槽结构及所述环形沟槽结构均包括导电材料层及包覆于所述导电材料层的侧壁与底面的介质层。
5.根据权利要求4所述的复合沟槽型肖特基二极管器件，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小辛，李秋梅，艾治州，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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