氮化镓肖特基二极管的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，该方法包括：在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层；在铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层；制造氮化镓肖特基二极管的阴极；制造氮化镓肖特基二极管的阳极；对制造阳极后的氮化镓肖特基二极管进行退火处理。移除了阳极金属和铝镓氮界面附近的浅陷阱，减少了器件的阳极漏电现象，改善了器件的击穿电压，提高了器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
氮化镓肖特基二极管的制造方法
本专利技术实施例涉及半导体器件制造
，尤其涉及一种氮化镓肖特基二极管的制造方法。
技术介绍
随着高效完备的功率转换电路及系统需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件吸引了越来越多的关注。由于氮化镓具有较宽的禁带宽度，高电子饱和漂移速率，较高的击穿场强，良好的热稳定性，耐腐蚀和抗辐射性能，所以氮化镓在高压、高频、高温、大功率和抗辐照环境条件下具有较强的优势。是国际上广泛关注的新型宽禁带化合物半导体材料。而氮化镓肖特基二极管由于具有宽禁带和高电子迁移率等特点，使其在大功率和高速电子设备等方面有广泛的应用。虽然氮化镓肖特基二极管具有宽禁带和高电子迁移率等特点，但氮化镓肖特基二极管中铝镓氮/氮化镓异质结的陷阱在阳极漏电和击穿电压方面有很大影响，使器件的性能降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，移除了阳极金属和铝镓氮界面附近的浅陷阱，减少了器件的阳极漏电现象，改善了器件的击穿电压，提高了器件的性能。本专利技术实施例提供一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，包括：在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层；在所述铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层；制造所述氮化镓肖特基二极管的阴极；制造所述氮化镓肖特基二极管的阳极；对制造所述阳极后的氮化镓肖特基二极管进行退火处理。进一步地，如上所述的方法，所述退火处理的温度为400摄氏度，所述退火处理的时间为20分钟，所述退火处理在氮气氛围中。进一步地，如上所述的方法，所述制造所述氮化镓肖特基二极管的阴极具体包括：刻蚀左侧部分区域的PETEOS氧化层，形成第一氧化层开孔，在所述第一氧化层开孔内刻蚀所述氮化硅钝化层直到所述铝镓氮势垒层表面，形成阴极接触孔；在所述阴极接触孔内，所述阴极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方沉积阴极金属层；采用电子束工艺蒸发所述阴极金属层中的金属；对所述PETEOS氧化层上方的阴极金属层进行光刻，刻蚀，形成阴极。进一步地，如上所述的方法，所述制造所述氮化镓肖特基二极管的阳极具体包括：刻蚀右侧部分区域的PETEOS氧化层，形成第二氧化层开孔，在所述第二氧化层开孔内刻蚀所述氮化硅钝化层直到所述铝镓氮势垒层表面，形成阳极接触孔；在所述阳极接触孔内、所述阳极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方沉积阳极金属层；采用电子束工艺蒸发所述阳极金属层中的金属；对所述PETEOS氧化层上方的阳极金属层进行光刻，刻蚀，形成阳极。进一步地，如上所述的方法，所述在所述阴极接触孔内，所述阴极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方沉积阴极金属层具体为：所述在所述阴极接触孔内，所述阴极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方采用磁控溅射镀膜工艺依次沉积钛层，铝层，钛层及氮化钛层，以形成阴极金属层。进一步地，如上所述的方法，所述在所述阳极接触孔内、所述阳极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方沉积阳极金属层具体为：在所述阳极接触孔内、所述阳极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方采用磁控溅射镀膜工艺依次沉积氮化钛层，钛层，铝层，钛层及氮化钛层，以形成阳极金属层。进一步地，如上所述的方法，所述在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层具体为：采用外延生长工艺在所述硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层。进一步地，如上所述的方法，所述在所述铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层具体为：采用化学气相沉积的工艺在所述铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层。本专利技术实施例提供一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，通过在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层；在铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层；制造氮化镓肖特基二极管的阴极；制造氮化镓肖特基二极管的阳极；对制造阳极后的氮化镓肖特基二极管进行退火处理。移除了阳极金属和铝镓氮界面附近的浅陷阱，减少了器件的阳极漏电现象，改善了器件的击穿电压，提高了器件的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术氮化镓肖特基二极管的制造方法实施例一的流程图；图2为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层后的结构示意图；图3为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层后的结构示意图；图4为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在制造氮化镓肖特基二极管的阴极后的结构示意图；图5为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在制造氮化镓肖特基二极管的阳极后的结构示意图；图6为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中制造氮化镓肖特基二极管的阴极的流程图；图7为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中形成阴极接触孔后的结构示意图；图8为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中制造氮化镓肖特基二极管的阳极的流程图；图9为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中形成阳极接触孔后的结构示意图。附图标记：1-硅衬底2-氮化镓缓冲层3-铝镓氮势垒层4-氮化硅钝化层5-PETEOS氧化层6-阴极7-阳极8-阴极接触孔9-阳极接触孔具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术氮化镓肖特基二极管的制造方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法可分为以下几个步骤。步骤101，在硅衬1上依次生长氮化镓缓冲层2及铝镓氮势垒层3。进一步地，图2为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层后的结构示意图，如图2所示，本实施例中，在硅衬底1上依次生长氮化镓缓冲层2及铝镓氮势垒层3具体为：采用外延生长工艺在硅衬底1上依次生长氮化镓缓冲层2及铝镓氮势垒层3。具体地，首先采用外延生长工艺在硅衬底1上生长氮化镓缓冲层2，然后采用外延生长工艺在氮化镓缓冲层2上生长铝镓氮势垒层3。步骤102，在铝镓氮势垒层3上依次沉积氮化硅钝化层4和PETEOS氧化层5。进一步地，图3为本专利技术实施例一提供的氮化镓肖特基二极管的制造方法中在铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层后的结构示意图，如图3所示，本实施例中，在铝镓氮势垒层3上依次沉积氮化硅钝化层4和PETEOS氧化层5具体为：采用化学气相沉积的工艺在铝镓氮势垒层3上依次沉积氮化硅钝化层4和PETEOS氧化层5。具体地，首先在铝镓氮势垒层3上采用化学气相沉积的工艺沉积氮化硅钝化层4，然后采用化学气相沉积的工艺在氮化硅钝化层4上沉积PETE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，其特征在于，包括：在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层；在所述铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层；制造所述氮化镓肖特基二极管的阴极；制造所述氮化镓肖特基二极管的阳极；对制造所述阳极后的氮化镓肖特基二极管进行退火处理。

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓肖特基二极管的制造方法，其特征在于，包括：在硅衬底上依次生长氮化镓缓冲层及铝镓氮势垒层；在所述铝镓氮势垒层上依次沉积氮化硅钝化层和PETEOS氧化层；制造所述氮化镓肖特基二极管的阴极；制造所述氮化镓肖特基二极管的阳极；对制造所述阳极后的氮化镓肖特基二极管进行退火处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火处理的温度为400摄氏度，所述退火处理的时间为20分钟，所述退火处理在氮气氛围中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制造所述氮化镓肖特基二极管的阴极具体包括：刻蚀左侧部分区域的PETEOS氧化层，形成第一氧化层开孔，在所述第一氧化层开孔内刻蚀所述氮化硅钝化层直到所述铝镓氮势垒层表面，形成阴极接触孔；在所述阴极接触孔内，所述阴极接触孔上方及所述PETEOS氧化层上方沉积阴极金属层；采用电子束工艺蒸发所述阴极金属层中的金属；对所述PETEOS氧化层上方的阴极金属层进行光刻，刻蚀，形成阴极。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制造所述氮化镓肖特基二极管的阳极具体包括：刻蚀右侧部分区域的PETEOS氧化层，形成第二氧化层开孔，在所述第二氧化层开孔内刻蚀所述氮化硅钝化层直到所述铝镓氮势垒层表面，形成阳极接触孔；在所述阳极接触孔内、所述阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美华，孙辉，林信南，陈建国，
申请(专利权)人：北京大学，北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11