The invention discloses a manufacturing method of a high voltage power type Schottky diodes, including the production of terminal protection structure in the silicon epitaxial layer; then silicon epitaxial layer lithography contact hole, rinsing and drying in dilute HF solution, then the metal or metal alloy Al Al low temperature deposition of gold, then metal lithography the Al layer, and then the high, low temperature alloy for the silicon back thinning and backside metallization, the Schottky barrier structure, making the structure of the Schottky barrier diode based. The method solves the problems of complicated process, serious waste of water resources, high production cost and poor process compatibility.
【技术实现步骤摘要】
一种高压功率型肖特基二极管的制作方法
本专利技术属于半导体功率器件制造
,涉及一种高压功率型肖特基二极管的制作方法。
技术介绍
肖特基二极管具有正向压降低、反向恢复时间短和抗浪涌电流能力强等特点,可以大幅度降低开关损耗,提高电路效率和使用频率,减少电路噪声,被广泛应用于高速高频整流、开关电路和保护电路中。随着功率处理能力的大幅提升,系统单元对功率器件的电流能力和耐压能力提出了较高的要求。对于肖特基二极管而言,电流能力大于30A,反向耐压能力大于100V的器件成为开关电源应用的主流产品。根据肖特基二极管电流电压特性可知,为降低正向压降,可采用不同金属或金属硅化物制作势垒高度较小的肖特基二极管。但是当势垒高度降低时,反向漏电明显增加、反向耐压减小。因此,高压肖特基二极管通常采用势垒高度较大的铂金(Pt)硅化物肖特基工艺或金属与硅直接接触形成高势垒的肖特基工艺制作。其中,铂金硅化物肖特基工艺具有成本高、金属沾污大、工艺可靠的特点,而金属与硅直接接触形成高势垒的肖特基工艺具有制作成本低、工艺兼容好、工艺难度大的特点。对于金属与硅直接接触形成高势垒的肖特基工艺而言,为避免肖特基接触界面本身漏电不稳定,业界比较成功的制作方法是,在金属淀积之前采用复杂的多次高低温清洗,以此保证硅与金属接触之前表面干净、清洁、稳定,使得与金属接触后能够形成界面一致、性能稳定的肖特基势垒。然而采用高低温清洗的制作方法虽可以制作出性能稳定、反型漏电较小的肖特基二极管,但该方法对清洗设备能力要求较高,工艺过程复杂,水资源浪费严重,生产成本较高,且与主流硅基器件工艺不兼容,需要单独为其配备 ...
【技术保护点】
一种高压功率型肖特基二极管的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在硅外延层上制作终端保护结构,得到第一硅外延层;步骤2,在第一硅外延层上进行光刻肖特基接触孔,然后使用HF进行漂洗并且进行干燥处理,得到第二硅外延层;步骤3,将掺有1%Cu或Si的金属Al在压强为3‑5mTorr、纯度大于99.999%的氩气气氛、腔室温度为10~40℃的环境下,溅射功率为50‑70W的条件下在第二硅外延层上进行溅射,得到的第三硅外延层上覆盖有厚度至少为2μm的金属Al层;或为在压强为1‑2mTorr、腔室温度为10~40℃的环境下,使用电子束蒸发的方法将靶材为纯度大于99.999%的金属Al在第二硅外延层上进行蒸发,得到的第三层硅外延层上覆盖有厚道至少为2μm的金属Al层,其中电子束功率为50‑70W;步骤4,在第三硅外延层的金属Al层上进行光刻,形成肖特基接触金属图形,得到肖特基势垒结构;步骤5,使用肖特基势垒结构制作并得到肖特基二极管。
【技术特征摘要】
1.一种高压功率型肖特基二极管的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在硅外延层上制作终端保护结构,得到第一硅外延层;步骤2,在第一硅外延层上进行光刻肖特基接触孔,然后使用HF进行漂洗并且进行干燥处理,得到第二硅外延层;步骤3,将掺有1%Cu或Si的金属Al在压强为3-5mTorr、纯度大于99.999%的氩气气氛、腔室温度为10~40℃的环境下,溅射功率为50-70W的条件下在第二硅外延层上进行溅射,得到的第三硅外延层上覆盖有厚度至少为2μm的金属Al层;或为在压强为1-2mTorr、腔室温度为10~40℃的环境下,使用电子束蒸发的方法将靶材为纯度大于99.999%的金属Al在第二硅外延层上进行蒸发,得到的第三层硅外延层上覆盖有厚道至少为2μm的金属Al层,其中电子束功率为50-70W;步骤4,在第三硅外延层的金属Al层上进行光刻,形成肖特基接触金属图形,得到肖特基势垒结构;步骤5,使用肖特基势垒结构制作并得到肖特基二极管。2.根据权利要求1所述的高压功率型肖特基二极管的制作方法,其特征在于,所述步骤2中HF溶液为体积比为10-50:1的...
【专利技术属性】
技术研发人员:高博,张战国,雷应毅,陈金虎,
申请(专利权)人:西安微电子技术研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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