【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，尤其涉及一种肖特基二极管及其制备方法。
技术介绍
1、当前，大功率高压肖特基势垒二极管逐渐向高可靠性方向发展，大功率高压肖特基势垒二极管的可靠性受到越来越多的人们的重视，其中静电释放(esd)能力和反向浪涌(ssg)能力尤其受到关注。
2、然而，传统大功率高压肖特基势垒二极管esd与ssg之间存在矛盾，即提升esd能力会导致ssg能力的降低，反之亦然。目前可通过降低p+环的掺杂浓度，提高p-n结反向偏置时p区的耗尽层宽度，从而提高pn结的击穿电压，使击穿发生在肖特基势垒区，从而提高抗反向浪涌电流能力。但是为保证产品esd能力，p+环掺杂浓度无法调整太低，这样一来产品的ssg能力将会受到影响。
3、因此，如何使芯片平衡esd能力和ssg能力，从而大幅提升器件的可靠性，成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请公开了一种肖特基二极管及其制备方法，目的是使芯片平衡esd能力和ssg能力，从而大幅提升器件的可靠性。
2、本申请公开了一种肖特基二极管，包括重掺杂衬底、轻掺杂外延层、二氧化硅层、二氧化硅膜、肖特基势垒金属层、第一金属层和第二金属层；所述轻掺杂外延层设置在所述重掺杂衬底上，所述二氧化硅层设置在所述轻掺杂外延层上，且所述二氧化硅层上开设有第一窗口，以局部暴露所述轻掺杂外延层，所述第一窗口内掺杂有在第一预设温度下加热的轻掺杂硼元素和在第二预设温度下加热的重掺杂硼元素，所述第一窗口内依次层叠有所述二氧化硅膜和所述肖特基势垒
3、可选的，所述第一金属层和所述第二金属层均包括依次层叠设置的接触层、过渡层和媒介层；所述接触层为钛材料制成，所述过渡层为镍材料制成，所述媒介层为铝或银材料制成。
4、可选的，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度范围在1μm-8μm之间；所述肖特基势垒金属层的势垒高度范围在5ev-9ev之间。
5、可选的，所述轻掺杂硼元素的浓度小于所述重掺杂硼元素的浓度，所述第一预设温度大于所述第二预设温度。
6、本申请还公开了一种肖特基二极管的制备方法，用于制备上述的所述肖特基二极管，所述制备方法的步骤包括：制备一重参杂衬底；在所述重掺杂衬底上淀积轻掺杂外延层；在所述轻掺杂外延层的表面氧化生成二氧化硅层；在所述二氧化硅层表面光刻形成第一窗口图形；对所述二氧化硅层进行二氧化硅腐蚀，形成第一窗口；对所述第一窗口进行硼元素轻掺杂；对所述第一窗口进行第一预设温度处理；对所述第一窗口进行硼元素重掺杂；对所述第一窗口进行第二预设温度处理，形成二氧化硅膜，所述第二预设温度小于所述第一预设温度；在所述二氧化硅膜上方形成肖特基势垒金属层；在所述肖特基势垒金属层上依次淀积钛镍铝合金，形成第一金属层；在所述重掺杂衬底远离所述外延层的一侧，依次淀积钛镍铝合金，形成第二金属层。
7、可选的，所述在二氧化硅膜上方形成肖特基势垒金属层的步骤包括：在所述二氧化硅层表面形成第二窗口图形；对所述二氧化硅层进行二氧化硅腐蚀，形成第二窗口，采用真空蒸发或溅射工艺在所述二氧化硅膜的表面淀积一层势垒金属；对所述第二窗口进行低温处理，使所述势垒金属与硅形成金属硅化物；对所述金属硅化物进行腐蚀，去除没有形成金属硅化物的所述势垒金属，以得到肖特基势垒金属层。
8、可选的，所述制备方法还包括在所述第一金属层和所述第二金属层形成电极的方法，所述在所述第一金属层和所述第二金属层形成电极的方法的步骤包括：在所述第一金属层上光刻形成第一电极窗口图形；采用电极腐蚀形成正面电极结构；在所述第二金属层上光刻形成第二电极窗口图形；采用切割工艺形成背面电极结构。
9、可选的，所述硼元素重掺杂和所述硼元素低掺杂均在同一个p+型掺杂区内进行。
10、可选的，所述硼元素轻掺杂的硼元素注入剂量范围为1e13/cm2-5e14/cm2，所述硼元素重掺杂的硼元素注入剂量大于1e15；所述第一预设温度大于1000摄氏度，所述第二预设温度范围在800摄氏度至1000摄氏度之间。
11、可选的，形成的所述二氧化硅层的厚度和所述二氧化硅膜的厚度均小于100埃米。
12、本申请通过在第一窗口内分别先后掺杂有在第一预设温度下加热的轻掺杂硼元素和在第二预设温度下加热的重掺杂硼元素，利用第一预设温度下加热的轻掺杂硼元素在第一窗口内形成一定结深的pn结，保证了第一窗口内的耗尽层宽度，从而保证了pn结击穿电压vr参数，同时也提高了抗反向浪涌能力；再利用第二预设温度下加热的重掺杂硼元素，增加了第一窗口内的表面杂质浓度，从而保证了产品esd能力；这样使芯片平衡esd能力和ssg能力，从而大幅提升器件的可靠性。
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1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括重掺杂衬底、轻掺杂外延层、二氧化硅层、二氧化硅膜、肖特基势垒金属层、第一金属层和第二金属层；
2.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均包括依次层叠设置的接触层、过渡层和媒介层；所述接触层为钛材料制成，所述过渡层为镍材料制成，所述媒介层为铝或银材料制成。
3.如权利要求2所述的肖特基二极管，其特征在于：所述第一金属层和所述第二金属层的厚度范围在1μm-8μm之间；所述肖特基势垒金属层的势垒高度范围在5eV-9eV之间。
4.如权利要求3所述的肖特基二极管，其特征在于，所述轻掺杂硼元素的浓度小于所述重掺杂硼元素的浓度，所述第一预设温度大于所述第二预设温度。
5.一种肖特基二极管的制备方法，用于制备如权利要求1至4任意一项所述的肖特基二极管，其特征在于，所述制备方法的步骤包括：
6.如权利要求5所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述在二氧化硅膜上方形成肖特基势垒金属层的步骤包括：
7.如权利要求6所述的肖特基二极管的制备方法，其特
8.如权利要求7所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述硼元素重掺杂和所述硼元素低掺杂均在同一个P+型掺杂区内进行。
9.如权利要求8所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，所述硼元素轻掺杂的硼元素注入剂量范围为1e13/cm2-5e14/cm2，所述硼元素重掺杂的硼元素注入剂量大于1E15；所述第一预设温度大于1000摄氏度，所述第二预设温度范围在800摄氏度至1000摄氏度之间。
10.如权利要求9所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，形成的所述二氧化硅层的厚度和所述二氧化硅膜的厚度均小于100埃米。
...【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括重掺杂衬底、轻掺杂外延层、二氧化硅层、二氧化硅膜、肖特基势垒金属层、第一金属层和第二金属层；
2.如权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均包括依次层叠设置的接触层、过渡层和媒介层；所述接触层为钛材料制成，所述过渡层为镍材料制成，所述媒介层为铝或银材料制成。
3.如权利要求2所述的肖特基二极管，其特征在于：所述第一金属层和所述第二金属层的厚度范围在1μm-8μm之间；所述肖特基势垒金属层的势垒高度范围在5ev-9ev之间。
4.如权利要求3所述的肖特基二极管，其特征在于，所述轻掺杂硼元素的浓度小于所述重掺杂硼元素的浓度，所述第一预设温度大于所述第二预设温度。
5.一种肖特基二极管的制备方法，用于制备如权利要求1至4任意一项所述的肖特基二极管，其特征在于，所述制备方法的步骤包括：
6.如权利要求5所述的肖特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李京兵，王钢，石晓宇，杨忠武，王国峰，
申请(专利权)人：青岛惠科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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