一种肖特基势垒器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种肖特基势垒器件及其制造方法；该肖特基势垒器件具有掺氧肖特基势垒区(O-M-Si)，较传统的肖特基器件具有低的势垒高度，同等面积下，具有低的正向饱和压降（VF)。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种肖特基势垒器件及其制造方法；该肖特基势垒器件具有掺氧肖特基势垒区(O-M-Si)，较传统的肖特基器件具有低的势垒高度，同等面积下，具有低的正向饱和压降（VF)。【专利说明】
本专利技术主要涉及到肖特基势垒器件的势垒结成分和制造流程，尤其涉及一种肖特基势垒器件的掺氧金属硅化物势垒结和生产制造的制作流程。
技术介绍
目前肖特基半导体器件得到广泛应用，肖特基器件较普通PN结二极管最大性能优势在于其具有较低的正向饱和压降(VF)，而现在评价不同生产商制造的肖特基器件主要评价指标，同等面积下，生产出的肖特基器件具有更低的正向饱和压降，将更具有竞争优势；而本专利技术提供一种肖特基势垒器件，在同等条件下具有更低的正向饱和压降，且只在传统的制作流程中稍作改动，非常容易实现。
技术实现思路
本专利技术的肖特基势垒器件具有低的正向饱和压降，且在传统的制作流程中稍作改动，即可实现 。本专利技术提供: 1、一种肖特基势垒器件，其特征在于:势垒层(O-M-Si)，为掺氧金属硅化物形成的势垒结； 2、如权利要求1所述的肖特基势垒器件，其特征在于:所述的肖特基势垒层(O-M-Si)是由溅射的薄层势垒金属，与外延层顶部N-型半导体材料及其外延层顶部N-型使用具有弱氧化性溶液清洗后形成一层薄的活性氧化硅层，共同在450°C _500°C氮气氛下合金形成； 3、如权利要求1所述的肖特基势垒器件的制作方法，其特征在于:可形成掺氧金属硅化物势垒结的肖特基势垒器件的制造流程，包括如下步骤: A、在外延层上生长一层氧化层，进行第一次光刻、腐蚀，将环区刻开，进行硼掺杂推结形成终端保护环P+ ; B、进行第二次光刻、氧化层腐蚀，将待做势垒区的氧化层腐蚀干净，露出N-表面层； C、去除颗粒清洗后，使用一种具有弱氧化性的溶液进行清洗，在N-表面层形成一层薄的活性氧化层，之后再进行薄层金属淀积，采用450-500°C的N2合金，在N-表层将形成一层掺氧金属硅化物(Ο-Μ-Si)，此掺氧金属硅化物具有肖特基势垒结性能，且比不掺氧金属硅化物(M-Si)的势垒高度低；活性氧化硅层厚度范围在0.6nm-2nm之间，活性氧化硅层厚度低于0.3nm时形成掺氧金属硅化物(O-M-Si)将很少，降低正向饱和压降不明显，比较接近常规肖特基器件；而活性氧化硅层厚度高于5nm时，将影响掺氧金属硅化物的形成，甚至不能形成金属硅化物；因此选择弱氧化性的溶液工作温度及时间是重要的控制点； D、利用金属蒸发设备，完成正面金属层蒸发，进行第三次光刻、金属腐蚀，形成正面金属层图形； E、利用减薄技术将衬底层底部减薄，再进行背面金属层蒸发，整个肖特基结构形成。本专利技术的肖特基势垒器件的加工生产制造流程，其特点是在传统制造流程上增加一步使用具有弱氧化性的溶液清洗步骤，用于形成掺氧金属硅化物势垒结，形成具有低正向饱和压降的肖特基势垒器件，提高肖特基势垒产品的竞争优势。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一种肖特基势垒器件结构图； 图2为采用本专利技术的肖特基器件正向1-V曲线与传统肖特基器件比较图； 图3为采用本专利技术的肖特基器件反向V-1曲线与传统肖特基器件比较图。【具体实施方式】图1示出了本专利技术一种肖特基势垒器件结构示意图，下面结合图1说明一种采用本专利技术的肖特基势垒器件制作流程。加工制程如下: A、在外延层上生长一层氧化层，进行第一次光刻、腐蚀，将环区刻开，进行硼掺杂推结形成终端保护环P+ ； B、进行第二次光刻、氧化层腐蚀，将待做势垒区的氧化层腐蚀干净，露出N-表面层； C、去除颗粒清洗后，使用一种具有弱氧化性的溶液进行清洗，在N-表面层形成一层薄的活性氧化层，之后再进行薄层金属淀积，采用450-500°C的N2合金，在N-表层将形成一层掺氧金属硅化物(Ο-Μ-Si)，此掺氧金属硅化物具有肖特基势垒结性能，且比不掺氧金属硅化物(M-Si)的势垒高度低；活性氧化硅层厚度范围在0.6nm-2nm之间，活性氧化硅层厚度低于0.3nm时形成掺氧金属硅化物(O-M-Si)将很少，降低正向饱和压降不明显，比较接近常规肖特基器件；而活性氧化硅层厚度高于5nm时，将影响掺氧金属硅化物的形成，甚至不能形成金属硅化物；因此选择弱氧化性的溶液、工作温度及时间是重要的控制点； D、利用金属蒸发设备，完成正面金属层蒸发，进行第三次光刻、金属腐蚀，形成正面金属层图形； E、利用减薄技术将衬底层底部减薄，再进行背面金属层蒸发，整个肖特基结构形成。按图1所示肖特基器件及生产制造流程进行生产的肖特基器件与常规肖特基器件进行测试对比，正向1-V曲线如图2所示，反向V-1曲线如图3所示。图2示出了使用相同版图尺寸为38mil、势垒金属为铬金属的采用本专利技术的肖特基器件与传统肖特基器件正向1-V曲线比较图， 该图为图示仪测试的正向1-V曲线，使用此专利技术的肖特基器件正向导通曲线(11)与传统肖特基器件正向导通曲线(12)的测试曲线图比较，本专利技术的肖特基势垒器件正向饱和压降VF比传统的肖特基器件正向饱和压降VF低，在IF=1.5A时，本专利技术的肖特基势垒器件正向饱和压降VF比传统的肖特基器件正向饱和压降VF低20mV ;采用本专利技术的肖特基势垒器件VF性能存在竞争优势。图3示出了使用相同版图尺寸为38mil、势垒金属为铬金属的采用本专利技术的肖特基势垒器件反向V-1曲线与传统肖特基器件比较图， 该图为图示仪测试的正向V-1曲线，使用此专利技术的肖特基势垒器件反向击穿曲线(21)与传统肖特基器件反向击穿曲线(22)的测试曲线图比较，本专利技术的肖特基势垒器件反向漏电IR比传统的肖特基器件反向漏电流IR略高，在VR=50V时，本专利技术的肖特基势垒器件反向漏电IR测试值0.038mA比传统的肖特基器件反向漏电IR测试值0.031mA高0.007mA,符合测试标准的IR低于50uA要求，满足使用要求；采用本专利技术的肖特基势垒器件反向性能无明显差异。通过上述实施例阐述了本专利技术，同时也可以采用其它实施例实现本专利技术。本专利技术不局限于上述具体实施例，因此本专利技术由所附权利要求范围限定。【权利要求】1.一种肖特基势垒器件，其特征在于:势垒层(O-M-Si)，为掺氧金属硅化物形成的势垒结。2.如权利要求1所述的肖特基势垒器件，其特征在于:所述的肖特基势垒层(O-M-Si)是由溅射的薄层势垒金属，与外延层顶部N-型半导体材料及其外延层顶部N-型使用具有弱氧化性溶液清洗后形成一层薄的活性氧化硅层，共同在450°C _500°C氮气氛下合金形成。3.如权利要求1所述的肖特基势垒器件的制作方法，其特征在于:可形成掺氧金属硅化物势垒结的肖特基势垒器件的制造流程，包括如下步骤: A、在外延层上生长一层氧化层，进行第一次光刻、腐蚀，将环区刻开，进行硼掺杂推结形成终端保护环P+ ； B、进行第二次光刻、氧化层腐蚀，将待做势垒区的氧化层腐蚀干净，露出N-表面层； C、去除颗粒清洗后，使用一种具有弱氧化性的溶液进行清洗，在N-表面层形成一层薄的活性氧化层，之后再进行薄层金属淀积，采用450-500°C的N2合金，在N-表层将形成一层掺氧金属硅化物(Ο-Μ-Si)，此掺氧金属硅化物具有肖特基势垒结性能，且比不掺氧金属硅化物(M-Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肖特基势垒器件，其特征在于：势垒层(O‑M‑Si)，为掺氧金属硅化物形成的势垒结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪旭峰，
申请(专利权)人：上海芯石微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31