[发明专利]一种低电容肖特基二极管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种低电容肖特基二极管的制造方法。

背景技术

肖特基二极管，是一种金属和半导体接触形成的器件，具有较低的正向压降和极高的开关速度，但是反向漏电流较大和反向电压不高的不利特性影响器件一定范围内的应用。

图2示出常规肖特基二极管的剖面示意图，下面结合图2详细说明肖特基二极管的传常规统制造方法，包括：在衬底层1上通过外延生产方式形成外延层，进行氧化工艺，在外延层表面形成氧化层；经光刻腐蚀后，通过向特定位置外延层3半导体材料中注入硼离子再进行高温退火，在漂移层3中形成P传导类型硅半导体材料保护环6，与此同时也引入了终端氧化层4和保护环上氧化层5。

然后在此基础上，在器件表面上通过金属蒸发工艺淀积一层势垒金属，通过低温烧结在漂移层3表面形成肖特基势垒层7。

最后通过金属蒸发工艺，在器件上表面淀积金属TiNiAg，形成阳极金属层9，同时保护环6上的P传导类型硅半导体材料与金属形成欧姆接触区8；在器件下表面淀积金属TiNiAg，形成阴极金属层10，从而引出器件的阴极和阳极。

发明内容

本发明提供一种具有低电容且工艺简单的肖特基二极管的制造方法。

1、一种低电容肖特基二极管，衬底层为N传导类型硅半导体材料，衬底层之上为掺杂的N传导类型硅外延层，外延层之上为肖特基势垒层，肖特基势垒层边缘有P型材料保护环，其制造方法特征在于：

包括如下步骤：

1)在衬底层上通过外延生产形成外延层；

2)在氮气气氛中进行扩散工艺；

3)进行初始氧化，在硅材料表面形成钝化层；

4)一次光刻腐蚀后，注入P型杂质退火；

5)二次光刻腐蚀，淀积势垒金属，低温烧结；

6)进行正面金属化工艺，上表面形成金属层；

7)三次光刻腐蚀，反刻正面金属层；

8)背面金属化工艺，下表面形成金属层。

2、如权利要求1所述的肖特基二极管的制造方法，其特征在于：所述的外延层，通过外延生产方式在外延层中形成均匀掺杂。

3、如权利要求1所述的肖特基二极管的制造方法，其特征在于：所述的氮气气氛中进行扩散工艺的温度为600度到1000度。

应用本发明的肖特基二极管制造方法制造肖特基二极管，具有低电容电参数特性。

附图说明

图1为本发明的肖特基二极管制造方法形成的肖特基二极管剖面示意图；

图2为传统肖特基二极管的剖面示意图。

1、衬底层；

2、外延层；

3、轻掺杂层；

4、终端氧化层；

5、保护环上氧化层；

6、保护环；

7、肖特基势垒层；

8、欧姆接触区；

9、阳极金属层；

10、阴极金属层；

具体实施方式

图1示出了本发明的肖特基二极管制造方法形成的肖特基二极管剖面示意图，下面结合图1详细说明本发明。

一种肖特基二极管包括：衬底层1，为N传导类型半导体材料，在衬底层下表面通过阴极金属层10TiNiAg引出阴极；外延层2，位于衬底层1之上，为N传导类型的半导体材料；轻掺杂层3，位于外延层2之上，为N传导类型的半导体材料，此层半导体材料的杂质浓度随着远离衬底层1而逐渐降低；保护环6，位于肖特基势垒层7边缘，保护环6为P传导类型硅半导体材料，保护环位于轻掺杂层3中，保护环6宽度为10～60um；轻掺杂层3顶部N型半导体材料与势垒金属低温烧结形成肖特基势垒层7，肖特基势垒层7，位于轻掺杂层3之上，用于形成肖特基势垒结特性；保护环6与阳极金属层9形成欧姆接触区8；在肖特基势垒层7和欧姆接触区8上覆盖有导电金属TiNiAg为阳极金属层9，引出器件的阳极；保护环上氧化层5，位于保护环6的表面，是半导体氧化物钝化层；终端氧化层4，位于半导体器件边缘的表面，是半导体氧化物或氮化物等半导体钝化层。

在衬底层1上通过外延生产方式形成外延层2，衬底层1磷杂质浓度设定为3×10¹⁹原子/CM³，外延层2中磷杂质浓度设定为5×10¹⁵原子/CM³，在氮气气氛中进行900度扩散工艺，在外延层2的上部形成杂质浓度连续降低的轻掺杂层3；进行氧化工艺；经光刻腐蚀后，通过向特定位置轻掺杂层3半导体材料中注入硼离子再进行1000度高温退火，在轻掺杂层3中形成P传导类型硅半导体材料保护环6，与此同时也引入了终端氧化层4和保护环上氧化层5；