一种肖特基二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种肖特基二极管及其制备方法，其中所述肖特基二极管的制备方法包括以下步骤：提供一种衬底，所述衬底表面通过外延形成N型外延层；在外延层表面生长氧化层，厚度6500

【技术实现步骤摘要】
一种肖特基二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种肖特基二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，肖特基二极管包括普通型和挖槽型肖特基二极管，其中，挖槽型肖特基势垒二极管是一种表面势垒器件，具有低功耗、大电流、超高速半导体器件，其反向恢复时间极短，还是一种热载流子二极管，正向压降小，整流特性好，可靠性高，温度特性好等特点。现有的挖槽肖特基势垒二极管制备中被广泛应用的是磷掺杂工艺，其制备工艺主要包括：首先进行表面氧化、通过涂胶、光照、显影、氧化层刻蚀、去胶工艺流程开出工艺窗口、硅腐蚀、多晶硅回填等工艺，常用的挖槽肖特基二极管技术虽稳定可靠，但存在局限性，其中在沟槽腐蚀深度d≧5μm时，不利于多晶硅回填工艺处理，以致于导致成品率低下，只能达到30%~70%，进而无法实现提高载流子迁移率。
[0003]现有公开号为CN105161520A的专利技术专利公开的一种采用沟槽场效应实现自适应场截止技术的器件结构，其中设置的沟槽深度为2~20μm，虽然存有部分沟槽腐蚀深度小于5μm的情况，但其采用的是一种利用沟槽场效应实现的自适应场截止技术，并不需要掺杂过程，只需要在器件背面制作沟槽即可引入场截止层，虽彻底摆脱了现有技术掺杂方法所固有的扩散深度有限、高温过程影响器件其他结构以及工艺受限等缺点，但无法实现提高载流子迁移率以实现提高器件的稳定性、可靠性及使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种肖特基二极管及其制备方法，旨在解决现有肖特基二极管的无法实现提高载流子迁移率，以提高器件的稳定性、可靠性及使用寿命的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种肖特基二极管的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：提供一种衬底，所述衬底表面通过外延形成N型外延层；将所述N型外延层表面进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环；将所述P型掺杂分压环区域内通过沟槽光刻、硅腐蚀形成多个间隔分布的沟槽区，并在各沟槽区内进行沉积多晶硅，形成对应的多晶硅掺杂区，各沟槽区深度范围为1.0~1.2μm；将各多晶硅掺杂区内进行镓铝砷注入，以形成沟槽结合镓铝砷注入的肖特基二极管。
[0006]可选地，所述将所述N型外延层表面进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环的步骤，包括：将所述N型外延层表面预先进行清洗及干燥处理；然后经过第一次氧化、涂胶处理，以及通过P区光刻板进行曝光显影腐蚀，形成P型
掺杂注入窗口；并在P型掺杂注入窗口中进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环区。
[0007]可选地，所述第一次氧化处理的步骤，包括：将清洗及干燥处理的N型外延层表面在1000~1150℃氧化炉中生长形成厚度为6500
Å
的第一氧化层。
[0008]可选地，所述高温推结处理的步骤，具体包括：将硼注入后的区域在900~1050℃进行推结处理，并形成厚度为5000
Å
的第二氧化层。
[0009]可选地，所述在所述P型掺杂分压环的区域内通过沟槽光刻、硅腐蚀形成多个间隔分布的沟槽区的步骤，包括：在所述P型掺杂分压环的区域内进行涂胶处理，以及通过沟槽区光刻板进行曝光显影腐蚀，形成相应的刻蚀区域；然后通过混合酸在对应的刻蚀区域内进行硅腐蚀，形成多个间隔分布的沟槽区。
[0010]可选地，所述混合酸为硝酸
‑
氢氟酸的混合酸。
[0011]可选地，所述制备方法还包括：对完成镓铝砷注入后的晶片表面进行涂胶处理，并通过沟槽区反板进行曝光显影、多晶腐蚀，并在900~1050℃进行牺牲氧化处理，生成300~400
Å
的第三氧化层。
[0012]可选地，所述步骤还包括：将第三氧化层表面进行涂胶处理，并通过引线孔区光刻板进行曝光显影腐蚀，并通过Ti溅射、Ti合金、Ti腐蚀、AlSi (1%) 溅射，形成对应的溅射电极区；并在所述溅射电极区进行涂胶处理，并通过金属区光刻板进行曝光显影腐蚀，并在400℃下进行金属合金30min。
[0013]为实现上述目的，本专利技术还提供一种肖特基二极管，所述肖特基二极管是根据上述任一项所述的肖特基二极管的制备方法制得。
[0014]本专利技术提供一种肖特基二极管及其制备方法，通过提供一种衬底，所述衬底表面通过外延形成N型外延层；在外延层表面生长氧化层，厚度6500
Å
，用P区光刻板光刻出环状图形，腐蚀开窗后，做硼注入高温推结形成P型掺杂分压环；用沟槽区光刻板进行沟槽区光刻，通过硅腐蚀形成多个间隔分布的沟槽区，并在各沟槽区内进行沉积多晶硅，形成对应的多晶硅掺杂区，各沟槽区深度范围为1.0~1.2μm；将各多晶硅掺杂区内进行镓铝砷注入，以形成沟槽结合镓铝砷注入的肖特基二极管。其中，该肖特基二极管制备中，通过制备浅槽腐蚀以及多晶硅回填，使得产生的晶格缺陷少，成品率可达到98%以上，进而可实现圆片免测，同时在多晶硅沟槽区注入镓/铝/砷杂质，使其在晶体中引入镓/铝/砷结构，进而基于其扩散常数高，迁移率高的优势，达到降低阈值电压的效果，即可有效缩短时间参数T，提高器件工作频率F，降低开关损耗，进而提高器件的稳定性、可靠性及使用寿命。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术一种肖特基二极管制备方法的一实施例制备的多组肖特基二极管的剖视图；图2为图1所示的肖特基二极管的俯视图。
[0017]附图标号说明：本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]需要说明，本专利技术实施方式中所有方向性指示（诸如上、下
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0020]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0021]并且，本专利技术个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：提供一种衬底，所述衬底表面通过外延形成N型外延层；将所述N型外延层表面进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环；在所述P型掺杂分压环的环形区域内通过沟槽光刻、硅腐蚀形成多个间隔分布的沟槽区，并在各沟槽区内进行沉积多晶硅，形成对应的多晶硅掺杂区，各沟槽区深度范围为1.0~1.2μm；将各多晶硅掺杂区内进行镓铝砷注入，以形成沟槽结合镓铝砷注入的肖特基二极管。2.根据权利要求1所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述将所述N型外延层表面进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环的步骤，包括：将所述N型外延层表面预先进行清洗及干燥处理；然后经过第一次氧化、涂胶处理，以及通过P区光刻板进行曝光显影腐蚀，形成P型掺杂注入窗口；并在P型掺杂注入窗口中进行硼注入、高温推结处理，形成P型掺杂分压环。3.根据权利要求2所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述第一次氧化处理的步骤，包括：将清洗及干燥处理的N型外延层表面在1000~1150℃氧化炉中生长形成厚度为6500
Å
的第一氧化层。4.根据权利要求3所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述高温推结处理的步骤，包括：将硼注入后的区域继续在900~1050℃进行推结处理，并生长厚度为5000
Å
的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：石英学，刘志强，
申请(专利权)人：瑞森半导体科技湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：