專利名稱：一種低電容肖特基二極管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種低電容肖特基二極管的制造方法。
背景技術(shù)：
肖特基二極管，是一種金屬和半導(dǎo)體接觸形成的器件，具有較低的正向壓降和極 高的開關(guān)速度，但是反向漏電流較大和反向電壓不高的不利特性影響器件一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。圖2示出常規(guī)肖特基二極管的剖面示意圖，下面結(jié)合圖2詳細(xì)說明肖特基二極管 的傳常規(guī)統(tǒng)制造方法，包括在襯底層1上通過外延生產(chǎn)方式形成外延層，進(jìn)行氧化工藝， 在外延層表面形成氧化層；經(jīng)光刻腐蝕后，通過向特定位置外延層3半導(dǎo)體材料中注入硼 離子再進(jìn)行高溫退火，在漂移層3中形成P傳導(dǎo)類型硅半導(dǎo)體材料保護(hù)環(huán)6，與此同時(shí)也引 入了終端氧化層4和保護(hù)環(huán)上氧化層5。然后在此基礎(chǔ)上，在器件表面上通過金屬蒸發(fā)工藝淀積一層勢(shì)壘金屬，通過低溫 燒結(jié)在漂移層3表面形成肖特基勢(shì)壘層7。最后通過金屬蒸發(fā)工藝，在器件上表面淀積金屬TiNiAg，形成陽極金屬層9，同時(shí) 保護(hù)環(huán)6上的P傳導(dǎo)類型硅半導(dǎo)體材料與金屬形成歐姆接觸區(qū)8 ；在器件下表面淀積金屬 TiNiAg，形成陰極金屬層10，從而引出器件的陰極和陽極。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有低電容且工藝簡(jiǎn)單的肖特基二極管的制造方法。1、一種低電容肖特基二極管，襯底層為N傳導(dǎo)類型硅半導(dǎo)體材料，襯底層之上為 摻雜的N傳導(dǎo)類型硅外延層，外延層之上為肖特基勢(shì)壘層，肖特基勢(shì)壘層邊緣有P型材料保 護(hù)環(huán)，其制造方法特征在于包括如下步驟1)在襯底層上通過外延生產(chǎn)形成外延層；2)在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行擴(kuò)散工藝；3)進(jìn)行初始氧化，在硅材料表面形成鈍化層；4) 一次光刻腐蝕后，注入P型雜質(zhì)退火；5) 二次光刻腐蝕，淀積勢(shì)壘金屬，低溫?zé)Y(jié)；6)進(jìn)行正面金屬化工藝，上表面形成金屬層；7)三次光刻腐蝕，反刻正面金屬層；8)背面金屬化工藝，下表面形成金屬層。2、如權(quán)利要求1所述的肖特基二極管的制造方法，其特征在于所述的外延層，通 過外延生產(chǎn)方式在外延層中形成均勻摻雜。3、如權(quán)利要求1所述的肖特基二極管的制造方法，其特征在于所述的氮?dú)鈿夥?中進(jìn)行擴(kuò)散工藝的溫度為600度到1000度。
應(yīng)用本發(fā)明的肖特基二極管制造方法制造肖特基二極管，具有低電容電參數(shù)特 性。


圖1為本發(fā)明的肖特基二極管制造方法形成的肖特基二極管剖面示意圖；圖2為傳統(tǒng)肖特基二極管的剖面示意圖。1、襯底層；2、外延層；3、輕摻雜層；4、終端氧化層；5、保護(hù)環(huán)上氧化層；6、保護(hù)環(huán)；7、肖特基勢(shì)壘層；8、歐姆接觸區(qū)；9、陽極金屬層；10、陰極金屬層；
具體實(shí)施例方式圖1示出了本發(fā)明的肖特基二極管制造方法形成的肖特基二極管剖面示意圖，下 面結(jié)合圖1詳細(xì)說明本發(fā)明。一種肖特基二極管包括襯底層1，為N傳導(dǎo)類型半導(dǎo)體材料，在襯底層下表面通 過陰極金屬層IOTiNiAg引出陰極；外延層2，位于襯底層1之上，為N傳導(dǎo)類型的半導(dǎo)體材 料；輕摻雜層3，位于外延層2之上，為N傳導(dǎo)類型的半導(dǎo)體材料，此層半導(dǎo)體材料的雜質(zhì)濃 度隨著遠(yuǎn)離襯底層1而逐漸降低；保護(hù)環(huán)6，位于肖特基勢(shì)壘層7邊緣，保護(hù)環(huán)6為P傳導(dǎo) 類型硅半導(dǎo)體材料，保護(hù)環(huán)位于輕摻雜層3中，保護(hù)環(huán)6寬度為10 60um ；輕摻雜層3頂 部N型半導(dǎo)體材料與勢(shì)壘金屬低溫?zé)Y(jié)形成肖特基勢(shì)壘層7，肖特基勢(shì)壘層7，位于輕摻雜 層3之上，用于形成肖特基勢(shì)壘結(jié)特性；保護(hù)環(huán)6與陽極金屬層9形成歐姆接觸區(qū)8 ；在肖 特基勢(shì)壘層7和歐姆接觸區(qū)8上覆蓋有導(dǎo)電金屬TiNMg為陽極金屬層9，引出器件的陽極； 保護(hù)環(huán)上氧化層5，位于保護(hù)環(huán)6的表面，是半導(dǎo)體氧化物鈍化層；終端氧化層4，位于半導(dǎo) 體器件邊緣的表面，是半導(dǎo)體氧化物或氮化物等半導(dǎo)體鈍化層。在襯底層1上通過外延生產(chǎn)方式形成外延層2，襯底層1磷雜質(zhì)濃度設(shè)定為 3 X IO19原子/CM3，外延層2中磷雜質(zhì)濃度設(shè)定為5 X IO15原子/CM3，在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行900 度擴(kuò)散工藝，在外延層2的上部形成雜質(zhì)濃度連續(xù)降低的輕摻雜層3 ；進(jìn)行氧化工藝；經(jīng)光 刻腐蝕后，通過向特定位置輕摻雜層3半導(dǎo)體材料中注入硼離子再進(jìn)行1000度高溫退火， 在輕摻雜層3中形成P傳導(dǎo)類型硅半導(dǎo)體材料保護(hù)環(huán)6，與此同時(shí)也引入了終端氧化層4和 保護(hù)環(huán)上氧化層5 ；然后在此基礎(chǔ)上，在器件表面上通過金屬蒸發(fā)工藝淀積一層勢(shì)壘金屬Ni，通過低 溫?zé)Y(jié)在輕摻雜層3表面形成肖特基勢(shì)壘層7。最后通后金屬蒸發(fā)工藝，在器件上表面淀積金屬TiNiAg，形成陽極金屬層9 ；在器件下表面淀積金屬TiNiAg，形成陰極金屬層10，從而引出器件的陰極和陽極。如上所述，通過氮?dú)鈿夥諗U(kuò)散工藝，在外延層上表面形成雜質(zhì)濃度連續(xù)降低的輕 摻雜層3，減少了器件漂移區(qū)結(jié)附近的雜質(zhì)摻雜濃度，從而降低了結(jié)的電容；因?yàn)檎麄€(gè)器件 的漂移區(qū)，遠(yuǎn)離襯底層方向上雜質(zhì)濃度分布先恒定后連續(xù)降低，所以通過選取合適外延層 的雜質(zhì)濃度，可以實(shí)現(xiàn)肖特基正反向電參數(shù)特性基本不變的情況下得到器件較低電容的特 性；同時(shí)氮?dú)鈿夥諗U(kuò)散工藝和初始氧化工藝可以在一次爐管擴(kuò)散工藝中完成，本發(fā)明的一 種低電容肖特基二極管的制造方法，與常規(guī)肖特基二極管制造方法相比不會(huì)增加肖特基二 極管制造的工藝步驟。通過上述實(shí)施例闡述了本發(fā)明，同時(shí)也可以采用其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明 不局限于上述具體實(shí)施例，因此本發(fā)明由所附權(quán)利要求范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種肖特基二極管，襯底層為N傳導(dǎo)類型硅半導(dǎo)體材料，襯底層之上為摻雜的N傳導(dǎo) 類型硅外延層，外延層之上為肖特基勢(shì)壘層，肖特基勢(shì)壘層邊緣有P型材料保護(hù)環(huán)，其制造 方法特征在于包括如下步驟1)在襯底層上通過外延生產(chǎn)形成外延層；2)在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行擴(kuò)散工藝；3)進(jìn)行初始氧化，在硅材料表面形成鈍化層；4)一次光刻腐蝕后，注入P型雜質(zhì)退火；5)二次光刻腐蝕，淀積勢(shì)壘金屬，低溫?zé)Y(jié)；6)進(jìn)行正面金屬化工藝，上表面形成金屬層；7)三次光刻腐蝕，反刻正面金屬層；8)背面金屬化工藝，下表面形成金屬層。
2.如權(quán)利要求1所述的肖特基二極管的制造方法，其特征在于所述的外延層，通過外 延生產(chǎn)方式在外延層中形成均勻摻雜。
3.如權(quán)利要求1所述的肖特基二極管的制造方法，其特征在于所述的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn) 行擴(kuò)散工藝的溫度為600度到1000度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低電容肖特基二極管的制造方法，通過氮?dú)鈿夥諗U(kuò)散工藝，在外延層上表面形成雜質(zhì)濃度連續(xù)降低的輕摻雜層。本發(fā)明的低電容肖特基二極管的制造方法，工藝簡(jiǎn)單易于生產(chǎn)，可對(duì)器件的電參數(shù)特性進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
文檔編號(hào)H01L21/329GK102129988SQ201110000638
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者朱江, 楊忠武 申請(qǐng)人:黑龍江八達(dá)通用微電子有限公司