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肖特基二极管以及制备该肖特基二极管的方法

文献发布时间:2023-06-19 09:29:07


肖特基二极管以及制备该肖特基二极管的方法

技术领域

本发明涉及半导体领域,尤其是涉及一种肖特基二极管以及制备该肖特基二极管的方法。

背景技术

肖特基二极管是多子器件,因为肖特基二极管无反向恢复电荷,所以可用于高频开关电路中,并且肖特基二极管具有比pn二极管低的损耗,因此应用领域非常广泛。而SiC肖特基二极管由于SiC材料的宽禁带宽度、高临界电场和高热导率的性能,可以实现肖特基二极管耐高温、耐高压和高工作频率的应用优势。

肖特基二极管的反偏漏电流要远远大于pn二极管,这主要是由势垒大小和肖特基接触表面的电场强度所决定,现有技术中,为了降低肖特基二极管的反偏漏电流,采用高势垒的肖特基金属来降低肖特基二极管的反偏泄漏电流,会增加器件的导通压降。并且现有技术中一般采用设置高掺杂浓度p区(p+区)的方法屏蔽肖特基接触表面的电场,而为了获得好的屏蔽效果,往往使肖特基接触的尺寸变小,而肖特基接触的尺寸变小会导致JFET电阻急剧上升,从而会导致导通电阻增大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种肖特基二极管,该肖特基二极管能够使肖特基接触处具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流,同时大的肖特基接触面积可以提升肖特基二极管的正向导通特性,通过第一金属层与重掺杂区处形成欧姆接触能够具有比较好的浪涌和雪崩能力。

本发明进一步地提出了一种制备肖特基二极管的方法。

根据本发明的肖特基二极管包括:衬底;缓冲层,所述缓冲层位于所述衬底的一侧;漂移区,所述漂移区位于所述缓冲层远离所述衬底的一侧;第二外延层,所述第二外延层设于所述漂移区远离所述缓冲层的一侧且所述第二外延层内具有沟槽;重掺杂区,所述重掺杂区位于所述漂移区内且位于所述沟槽的底部;结型场效应区,所述结型场效应区位于相邻的两个所述重掺杂区之间;第一金属层,所述第一金属层覆盖所述沟槽侧壁处的所述第二外延层,以及所述沟槽的底部的所述重掺杂区,并与所述重掺杂区处形成欧姆接触,与所述沟槽侧壁处的第二外延层形成肖特基接触;以及第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述衬底的远离所述缓冲层的一侧,所述第二电极位于所述漂移区的远离所述衬底的一侧,所述第二电极在所述肖特基接触和所述欧姆接触的上方且与所述肖特基接触和所述欧姆接触电连接。

根据本发明的肖特基二极管,通过第一金属层与第二外延层形成肖特基接触,与现有技术相比,能够使肖特基接触处具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流,同时大的肖特基接触面积可以提升肖特基二极管的正向导通特性,通过第一金属层与重掺杂区处形成欧姆接触能够具有比较好的浪涌和雪崩能力。

在本发明的一些示例中,所述衬底、所述缓冲层、所述漂移区和所述第二外延层具有第一掺杂类型,所述结型场效应区为第一类型结型场效应区;所述重掺杂区具有第二掺杂类型。

在本发明的一些示例中,所述衬底以及缓冲层均为重掺杂,所述漂移区和所述第二外延层为轻掺杂。

在本发明的一些示例中,所述第二外延层的掺杂浓度大于所述漂移区的掺杂浓度。

在本发明的一些示例中,所述结型场效应区的掺杂浓度不低于所述漂移区的掺杂浓度。

在本发明的一些示例中,所述重掺杂区的掺杂浓度大于1×e

在本发明的一些示例中,所述重掺杂区的宽度大于所述沟槽的底部宽度。

在本发明的一些示例中,所述沟槽的深度大于0.5微米。

在本发明的一些示例中,所述的肖特基二极管进一步包括以下结构的至少之一:介质层,所述介质层至少位于所述第二外延层远离所述漂移区的一侧且覆盖台面上的大部分区域,所述第一金属层覆盖所述介质层未与所述第二外延层接触的表面,形成所述介质层的材料包括SiO2和SiN中的至少一种。

在本发明的一些示例中,所述肖特基二极管满足以下条件的至少之一:形成所述衬底的材料包括SiC、Si、GaN以及Ga2O3的至少之一;形成所述第一金属层的材料包括Ti、Mo、W、Ni、Pt以及MoN的至少之一。

根据本发明的制备上述的肖特基二极管的方法包括:在衬底上依次外延缓冲层、漂移区以形成第一外延层,并对所述漂移区的部分区域进行掺杂以形成重掺杂区,包括结终端区的掺杂,为第二掺杂类型;在所述漂移区远离所述缓冲层的一侧再次外延生长第二外延层,并对和所述重掺杂区对应处的所述第二外延层材料进行刻蚀以形成沟槽,并在相邻的两个所述重掺杂区之间形成结型场效应区;淀积介质材料,并刻蚀所述介质材料除台面上和所述结终端区的部分,仅保留台面上和所述结终端区的所述介质材料;形成第一电极的欧姆接触,第一电极设于所述衬底的远离所述缓冲层的一侧;在所述沟槽远离所述漂移区的一侧沉积金属以形成第一金属层,并令所述第一金属层与所述重掺杂区处形成欧姆接触,所述第一金属层与所述沟槽侧壁处的所述第二外延层形成肖特基接触;形成第二电极,所述第二电极位于所述肖特基接触和所述欧姆接触远离所述漂移区的一侧;形成钝化层,形成第一电极,所述第一电极设于所述衬底的远离所述缓冲层的一侧。

根据本发明的制备上述的肖特基二极管的方法,通过第一金属层与第二外延层形成肖特基接触,与现有技术相比,由于沟槽的宽度小于重掺杂区的宽度,能够使肖特基接触处具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流。同时由于肖特基接触在两个侧壁,当沟槽大于一定深度时,侧壁的面积总和将大于台面的面积。因此,相比于一般的肖特基接触在台面上的沟槽肖特基二极管,本发明的肖特基二极管具有更大的肖特基接触面积,大的肖特基接触面积可以提升肖特基二极管的正向导通特性。并且由于沟槽下方的重掺杂区浓度非常高,容易形成欧姆接触。通过第一金属层与重掺杂区处形成欧姆接触,能够具有比较好的浪涌和雪崩能力。

在本发明的一些示例中,对所述漂移区的部分区域进行掺杂以令形成的所述重掺杂区的掺杂浓度大于1×e

在本发明的一些示例中,淀积第一金属材料,并进行肖特基退火处理,所述退火肖特基退火处理的温度为400℃-800℃,以同时形成所述肖特基接触和所述欧姆接触。

发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的肖特基二极管的示意图;

图2是根据本发明实施例的肖特基二极管外延后的示意图;

图3是根据本发明实施例的肖特基二极管形成沟槽后的示意图;

图4是根据本发明实施例的肖特基二极管形成肖特基接触和欧姆接触后的示意图;

图5是根据本发明实施例的肖特基二极管完成正面工艺后的示意图;

图6是根据本发明实施例的制备肖特基二极管的方法的流程图。

附图标记:

肖特基二极管100;

欧姆接触1;肖特基接触2;介质层3;钝化层90;

衬底10;缓冲层20;

漂移区30;沟槽31;

重掺杂区40;结型场效应区50;第二外延层51;

第一金属层60;结终端区70;第一电极80;第二电极4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的肖特基二极管100。

如图1-图5所示,根据本发明实施例的肖特基二极管100包括:衬底10、缓冲层20、漂移区30、重掺杂区40、第二外延层51、结型场效应区50、第一金属层60、结终端区70、第一电极80和第二电极4。缓冲层20位于衬底10的一侧,需要说明的是,在图1所示的上下方向,缓冲层20可以位于衬底10的上方。漂移区30位于缓冲层20远离衬底10的一侧,需要解释的是,在图1所示的上下方向,漂移区30可以位于缓冲层20的上方,缓冲层20可以位于漂移区30和衬底10之间,漂移区30的一侧与缓冲层20接触。第二外延层51设置于漂移区30远离缓冲层20的一侧且第二外延层51内具有沟槽31,该肖特基二极管100的原胞中有一个沟槽31,通过原胞有序排列在有源区的表面形成一系列的沟槽31。重掺杂区40位于漂移区30内且位于沟槽31的底部,需要说明的是,重掺杂区40可以为高掺杂浓度p区,重掺杂区40可以位于漂移区30内并且重掺杂区40可以位于沟槽31的底部。结型场效应区50位于相邻的两个重掺杂区40之间,并且结型场效应区50远离漂移区30的一侧具有第二外延层51,第二外延层51构成沟槽31的侧壁,需要解释的是,结型场效应区50可以为JFET(Junction Field-EffectTransistor-结型场效应晶体管)区,相邻的两个重掺杂区40之间可以设置有结型场效应区50,在图1所示的上下方向,结型场效应区50的上方可以具有第二外延层51。第一金属层60覆盖沟槽31侧壁处的第二外延层51,以及第一金属层60覆盖沟槽31的底部的重掺杂区40,并且第一金属层60与重掺杂区40处形成欧姆接触1,第一金属层60与沟槽31侧壁处的第二外延层51形成肖特基接触2。结终端区70位于漂移区30远离衬底10的一侧,在图1所示的上下方向,结终端区70可以位于漂移区30内的区域并且结终端区70位于远离衬底10的一侧,结终端区70也可以位于沟槽31的底部。第一电极80位于衬底10的远离缓冲层20的一侧,第二电极4位于第二外层远离漂移区30的远离衬底10一侧,在图1所示的上下方向,第一电极80可以位于衬底10的下方,第二电极4可以位于第二外延层51的上方,也可以理解为,衬底10可以位于第一电极80和缓冲层20之间。第二电极4在肖特基接触2和欧姆接触1的上方且与肖特基接触2和欧姆接触1电连接。

其中,第一电极80可以为阴极的电极金属,第一电极80可以用于肖特基二极管100阴极电极与外电路的连接,第二电极4可以为阳极的压块金属,第二电极4可以用于肖特基二极管100阳极电极与外电路的连接,第一电极80和第二电极4可以通过导线与外电路电连接。将重掺杂区40设置在沟槽31的底部,可以屏蔽沟槽31和沟槽31表面的电场强度,将第一金属层60覆盖在沟槽31的底部的重掺杂区40,并且第一金属层60与重掺杂区40处形成欧姆接触1,可以形成良好的欧姆接触1,同时可以有利于电流的输入和输出,能够使肖特基二极管100具有比较好的浪涌和雪崩能力,将第一金属层60覆盖在沟槽31侧壁处的第二外延层51,并且第一金属层60与第二外延层51形成肖特基接触2,可以用于肖特基势垒(具有整流特性的金属-半导体)界面导电,与现有技术相比,能够使肖特基二极管100具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流,可以提升肖特基二极管100的正向导通特性。

由此,通过第一金属层60与第二外延层51形成肖特基接触2,与现有技术相比,能够使肖特基二极管100的肖特基接触2处具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流。同时由于肖特基接触2在两个侧壁,当沟槽31大于一定深度时,侧壁的面积总和将大于台面的面积。因此,相比于一般的肖特基接触在台面上的沟槽肖特基二极管,本发明的肖特基二极管100具有更大的肖特基接触2面积。大的肖特基接触2面积可以提升肖特基二极管100的正向导通特性。并且由于沟槽31下方的重掺杂区浓度非常高,容易形成欧姆接触1。通过第一金属层60与重掺杂区40处形成欧姆接触1,能够具有比较好的浪涌和雪崩能力。

在本发明的一些实施例中,衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51可以具有第一掺杂类型,结型场效应区50可以为第一类型结型场效应区,重掺杂区40可以具有第二掺杂类型。需要说明的是,第一掺杂类型可以为n型掺杂,第二掺杂类型可以为p型掺杂,即衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51的掺杂类型可以为n型掺杂,重掺杂区40的掺杂类型可以为p型掺杂。但本发明不限于此,衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51可以具有第二掺杂类型,在衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51可以具有第二掺杂类型的同时,重掺杂区40可以具有第一掺杂类型,即衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51的掺杂类型可以为p型掺杂,重掺杂区40的掺杂类型可以为n型掺杂,如此设置可以灵活的改变衬底10、缓冲层20、漂移区30、第二外延层51和重掺杂区40的掺杂类型,从而可以降低肖特基二极管100的制造难度,进而可以提高肖特基二极管100的制造效率。

在本发明的一些实施例中,衬底10以及缓冲层20均可以为重掺杂,漂移区30和第二外延层51均可以为轻掺杂。需要解释的是,衬底10以及缓冲层20均可以为n型重掺杂,衬底10以及缓冲层20也均可以为p型重掺杂,漂移区30以及第二外延层51均可以n型轻掺杂,漂移区30以及第二外延层51也均可以p型轻掺杂,当衬底10以及缓冲层20为n型重掺杂时,漂移区30以及第二外延层51为n型轻掺杂,当衬底10以及缓冲层20为p型重掺杂时,漂移区30以及第二外延层51为p型轻掺杂,这样设置可以灵活的改变衬底10、缓冲层20、漂移区30和第二外延层51的掺杂类型,从而可以便于肖特基二极管100的制造。

在本发明的一些实施例中,第二外延层51的掺杂浓度可以大于漂移区30的掺杂浓度,需要说明的是,当第二外延层51的掺杂类型为p型掺杂时,漂移区30的掺杂类型也为p型掺杂,并且第二外延层51的p型掺杂浓度大于漂移区30的p型掺杂浓度,当第二外延层51的掺杂类型为n型掺杂时,漂移区30的掺杂类型也为n型掺杂,并且第二外延层51的n型掺杂浓度大于漂移区30的n型掺杂浓度,如此设置有利于降低第二外延层51的导通电阻。

在本发明的一些实施例中,结型场效应区50的掺杂浓度可以不低于漂移区30的掺杂浓度,需要解释的是,结型场效应区50的掺杂浓度可以与漂移区30的掺杂浓度相同,结型场效应区50的掺杂浓度也可以高于漂移区30的掺杂浓度,结型场效应区50的掺杂浓度可以通过离子注入的方式提高,这样设置有利于降低结型场效应区50的导通电阻。

在本发明的一些实施例中,重掺杂区40的掺杂浓度可以大于1×e

在本发明的一些实施例中,如图1所示,重掺杂区40的宽度可以大于沟槽31的底部宽度,也可以理解为,在肖特基二极管100的原胞结构中,位于沟槽31下方的重掺杂区40的宽度可以大于沟槽31的底部宽度,在图1中的左右方向,重掺杂区40的宽度大于沟槽31的底部宽度,这样设置有利于更好的屏蔽肖特基接触2处的电场强度,从而有利于降低肖特基二极管100反偏时的泄露电流。

在本发明的一些实施例中,沟槽31的深度可以大于0.5微米,沟槽31的深度方向是指图1中的上下方向。

在本发明的一些实施例中,如图1所示,肖特基二极管100可以进一步包括以下结构的至少之一:介质层3和钝化层90,介质层3至少位于第二外延层51远离漂移区30的一侧且覆盖台面上的大部分区域,第一金属层60覆盖介质层3未与第二外延层51接触的表面,形成介质层3的材料包括SiO2和SiN中的至少一种。需要说明的是,在图1所示的上下方向,介质层3可以位于第二外延层51的上方并且介质层3的下侧可以与第二外延层51的上表面接触,第一金属层60可以覆盖在介质层3的上表面、左表面和右表面,也可以理解为,介质层3未与第二外延层51接触的表面可以被第一金属层60所覆盖,形成介质层3的材料可以为SiO2,形成介质层3的材料也可以为SiN,形成介质层3的材料还可以同时为SiO2和SiN的组合,介质层3有类似于场板的作用。钝化层90可以位于沟槽31远离漂移区30的一侧。设置介质层3可以降低肖特基接触2处的电场,设置钝化层90可以使第一金属层60的金属表面转化为不易被氧化的状态,从而可以延缓第一金属层60被腐蚀的速度,可以增加第一金属层60的使用寿命,进而可以增加肖特基二极管100的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,肖特基二极管100可以满足以下条件的至少之一:形成衬底10的材料可以包括SiC、Si、GaN以及Ga2O3的至少之一,需要说明的是,形成衬底10的材料可以为SiC、Si、GaN以及Ga2O3四种材料的一种或多种,具体地,形成衬底10的材料可以包括上述四种材料其中的一种,形成衬底10的材料可以包括上述四种材料其中的任意二种的组合,形成衬底10的材料可以包括上述四种材料其中的任意三种的组合,形成衬底10的材料还可以同时包括上述四种材料。形成第一金属层60的材料可以包括Ti、Mo、W、Ni、Pt以及MoN的至少之一,需要解释的是,形成第一金属层60的材料可以为Ti、Mo、W、Ni、Pt以及MoN六种材料的一种或多种,具体地,形成第一金属层60的材料可以包括上述六种材料其中的一种,形成第一金属层60的材料可以包括上述六种材料其中的任意二种的组合,形成第一金属层60的材料可以包括上述六种材料其中的任意三种的组合,形成第一金属层60的材料可以包括上述六种材料其中的任意四种的组合,形成第一金属层60的材料可以包括上述六种材料其中的任意五种的组合,形成第一金属层60的材料还可以同时包括上述六种材料,优选地,形成第一金属层60的材料可以包括Ti、Mo和MoN这三种材料,如此设置可以便于制造肖特基二极管100,同时也可以根据不同的情况选择不同材料的肖特基二极管100,从而可以提高肖特基二极管100的使用性能。

需要说明的是,上述掺杂浓度的选择需要满足对电场屏蔽和导通电阻之间折中的要求。

如图6所示,根据本发明实施例的制备上述实施例的肖特基二极管100的方法包括以下步骤:

S1,在衬底上依次外延缓冲层、漂移区以形成第一外延层,并对漂移区的部分区域进行掺杂以形成重掺杂区,包括结终端区的掺杂,结终端区的掺杂为第二掺杂类型,需要说明的是,缓冲层可以位于衬底的上方,漂移区可以位于缓冲层的上方,也可以理解为,缓冲层位于衬底和漂移区之间。

S2,在漂移区远离缓冲层的一侧再次外延生长第二外延层,并对和重掺杂区对应处的第二外延层进行刻蚀以形成沟槽,并在相邻的两个重掺杂区之间形成结型场效应区,需要解释的是,在图1所示的上下方向,可以在漂移区的上侧外延生长第二外延层。

S3,淀积介质材料,并刻蚀介质材料除台面上和结终端区的部分,仅保留台面上和结终端区的介质材料。

S4,形成第一电极的欧姆接触,第一电极设于衬底的远离所述缓冲层的一侧。

S5,在沟槽远离漂移区的一侧沉积金属以形成第一金属层,并令第一金属层与重掺杂区处形成欧姆接触,第一金属层与沟槽侧壁处的第二外延层形成肖特基接触,沉积金属以形成第一金属层的材料可以包括Ti、Mo、W、Ni、Pt以及MoN的至少之一,需要解释的是,形成第一金属层的材料可以为Ti、Mo、W、Ni、Pt以及MoN六种材料的一种或多种,具体地,形成第一金属层的材料可以包括上述六种材料其中的一种,形成第一金属层的材料可以包括上述六种材料其中的任意二种的组合,形成第一金属层的材料可以包括上述六种材料其中的任意三种的组合,形成第一金属层的材料可以包括上述六种材料其中的任意四种的组合,形成第一金属层的材料还可以同时包括上述六种材料。第一金属层可以覆盖第二外延层并且第一金属层可以覆盖重掺杂区,第一金属层与重掺杂区接触的位置可以形成欧姆接触,第一金属层与第二外延层接触的位置可以形成肖特基接触。

S6,形成第二电极,第二电极位于肖特基接触和欧姆接触远离漂移区的一侧,需要说明的是,形成钝化层,形成第一电极,第一电极设于衬底远离缓冲层的一侧,第二电极位于结终端远离漂移区的一侧,需要说明的是,在图1所示的上下方向,第一电极可以位于衬底的下方,第二电极可以第二外延层的上方。

其中,衬底可以为高掺杂的导电衬底,可以在高掺杂的导电衬底上依次外延生长n型重掺杂缓冲层、n型轻掺杂漂移层,可以在漂移层的表面上做对准标记,可以依据对准标记淀积并形成注入掩膜层,可以通过离子注入的方式形成p型重掺杂埋入重掺杂区和结终端,并去除掩膜层,。然后可以在第二外延层材料上用介质作为掩膜刻蚀沟槽,沟槽深度可以控制为略微过刻蚀进入埋入的重掺杂区和终结端。

由此,通过上述方法可以制备肖特基二极管100,肖特基二极管100与现有技术相比,能够使肖特基二极管具有更小的电场强度和更低的反偏泄漏电流,可以提升肖特基二极管的正向导通特性。

在本发明的一些实施例中,可以对漂移区的部分区域进行掺杂以令形成的重掺杂区的掺杂浓度大于1×e

在本发明的一些实施例中,结终端可以具有场限环结构,并且结终端和重掺杂区是同时形成的,需要说明的是,结终端不仅限于场限环结构,结终端也可以其他的终结端形式。如此设置能够使结终端和重掺杂区同时制造出,可以提升制造肖特基二极管的效率。

在本发明的一些实施例中,形成外延生长第二外延层的温度可以大于1600摄氏度,同时也对通过离子注入的方式形成p型重掺杂埋入重掺杂区和/或结终端,使重掺杂区层进行了激活,由此,可以完成如图2所示具有p型重掺杂埋入层的第二外延层的制造。

在本发明的一些实施例中,如图3所示,形成沟槽可以包括:利用刻蚀掩膜刻蚀去掉重掺杂区远离漂移区一侧的第二外延层材料以形成沟槽,并令沟槽延伸至重掺杂区,需要说明的是,可以用介质作为掩膜,沟槽的深度可以为略微过刻蚀进入埋入的重掺杂区。

采用RCA标准清洗法对沟槽进行清洗,随后进行牺牲氧化处理,需要解释的是,RCA标准清洗法是一种典型的、至今仍为最普遍使用的湿式化学清洗法,可以采用RCA标准清洗法去除沟槽表面的有机沾污,然后进行牺牲氧化处理,最后可以去除颗粒、金属等沾污,同时可以使沟槽表面钝化。牺牲氧化处理可以包括对沟槽处进行热氧化和去除氧化层的操作,需要说明的是,牺牲氧化处理可以对沟槽处进行热氧化并且可以去除沟槽表面的氧化层。任选地,去除氧化层的操作是可以通过利用HF进行清洗实现的,需要解释的是,HF是一种清洗液,HF可以去除沟槽表面的氧化层,并且附着在氧化层表面的金属将会被溶解到清洗液中,HF还可以抑制氧化膜的形成。任选地,可以多次重复牺牲氧化处理,由此,可以保证沟槽表面没有有机沾污,可以保证沟槽表面没有颗粒、金属等沾污,同时可以去除沟槽表面的氧化层,还可以抑制沟槽表面的氧化层的形成,从而可以使沟槽的侧壁更加光滑,进而可以改善肖特基接触性能。

在本发明的一些实施例中,如图4所示,制备肖特基二极管100的方法包括还可以包括:淀积第一金属材料,并进行肖特基退火处理,肖特基退火处理的温度可以为400℃-800℃,从而可以同时形成肖特基接触和欧姆接触,需要说明的是,淀积第一金属材料可以使用Ti、Mo、W、Ni、Pt和MoN等材料的一种或者多种,优选地,可以使用Ti、Mo和MoN这三种势垒相对比较低的金属材料作为淀积第一金属材料,淀积第一金属材料可以与第二外延层51在部分台面和沟槽侧壁上形成肖特基接触,淀积第一金属材料淀积后需要进行肖特基退火处理,肖特基退火处理的温度可以为400℃-800℃,肖特基退火处理的温度可以根据不同的金属材料而改变,肖特基退火处理后可以同时形成肖特基接触和欧姆接触,由此,通过设置肖特基退火处理的温度为400℃-800℃,可以使肖特基接触更加均匀和稳定,并且由于沟槽底部的掺杂浓度非常高,一般大于1e19cm

在本发明的一些实施例中,淀积第一金属材料一般可以设置为SiO2,并进行光刻,湿法刻蚀沟槽内的介质和台面上部分介质。清洗光刻胶。

作为一个实施例,使用一种金属材料作为淀积第一金属材料,在一次肖特基退火处理后可以在沟槽的侧壁上形成肖特基接触,同时可以在沟槽的底部形成欧姆接触,由此,可以使得肖特基二极管的制造工艺变得简单,并且不需要高精度的对准要求。

在本发明的一些实施例中,制备肖特基二极管的方法进一步包括以下操作的至少之一:形成沟槽之后,形成第一金属层之前进一步包括形成介质层的操作,介质层覆盖第二外延层远离漂移区的一侧和结终端。

其中,在图1所示的上下方向,介质层可以覆盖在第二外延层远离漂移区的一侧,即介质层可以覆盖在第二外延层的上侧,介质层也可以覆盖在结终端的上侧,钝化层可以位于沟槽的上侧。沟槽的填充可以使用PVD(Physical Vapor Deposition-物理气相沉积)方法,沟槽的填充也可以使用(Chemical Vapor Deposition-化学气相沉积)方法,填充时需要控制工艺条件,避免内部空洞的形成,钝化层可以由SiO2层、SiN层以及聚酰亚胺层组成。

在本发明的一些实施例中,如图5所示,形成第一金属层的同时,第二电极可以覆盖在第一金属层上方。

作为一个实施例,对于中低压(即电压小于等于1700V)肖特基二极管,可以进行肖特基二极管的背面减薄,可以降低衬底的导通电阻,然后再淀积欧姆接触金属为Ni、TiNi,并且可以用激光退火的方式形成欧姆接触,最后淀积背面厚的电极金属。对于不做背面减薄的肖特基二极管,也可以在正面做肖特基金属之前,先在背面淀积金属,用快速热退火方法形成欧姆接触。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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