[发明专利]肖特基二极管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件制备技术领域，特别涉及一种肖特基二极管的制备方法。

背景技术

肖特基二极管（Schottky Barrier Diode，缩写为SBD），是利用金属-半导体结原理制作的低功耗、大电流超高速的半导体器件，具有反向恢复时间极短、开关频率高、正向压降低的优点，广泛用于AC-DC和DC-DC变换电路中。在传统的肖特基二极管制造中，外延工艺的费用占成品价格的很大比例。而随着最近国际上单晶硅价格大幅走低，传统外延工艺费用占成本比例呈上升趋势。

为了获得肖特基二极管较低的正向压降低和较高的正向电流，如图1所示，传统工艺使用的外延层，即在N型均匀掺杂高浓度（约为10²¹cm^-3）的硅衬底1（即硅片）的上表面，用外延工艺生成一层均匀掺杂低浓度（约为10¹⁶cm^-3）的外延层2（即硅外延薄膜）。其如图2所示，图中的“7”即为杂质浓度分布曲线，可以从浓度曲线看出，外延层2部分的杂质浓度远远低于硅衬底1部分的杂质浓度。

后续的制造流程是，在外延层2上进行选择性离子注入形成P+二极管区3，然后进行初始氧化并光刻形成氧化隔离区5，最后进行正面及背面淀积金属4，形成如图3所示的肖特基二极管结构。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何降低肖特基二极管的制作成本，并简化制备步骤。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种肖特基二极管的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1：在硅衬底上表面沉积多晶硅层；

S2：进行预设时间的高温处理和退火处理，以实现在所述硅衬底和多晶硅层之间形成类外延层；

S3：去除表面的多晶硅层。

优选地，步骤S3之后还包括以下步骤：

S4：在所述类外延层上选择性离子注入形成P+二极管区；

S5：进行初始氧化，并光刻形成氧化隔离区；

S6：在步骤S5的基础上，进行上表面和下表面的淀积金属，以形成低压肖特基二极管。

优选地，所述硅衬底为均匀掺杂高浓度N型介质的硅片。

优选地，所述N型介质为磷。

优选地，所述预设时间为10小时。

优选地，所述高温处理的温度为1270°。

优选地，所述步骤S3中通过化学腐蚀的方法去除表面的多晶硅层。

（三）有益效果

本发明的制备方法替代了传统的高成本的外延工艺，大大降低了制作肖特基二极管的成本，并简化了制备步骤。

附图说明

图1是传统工艺的肖特基二极管的硅衬底和外延层的结构示意图；

图2是图1所示的硅衬底和外延层的杂质浓度分布曲线；

图3是传统工艺的肖特基二极管的结构示意图；

图4是按照传统工艺和本发明的肖特基二极管的制备方法的流程比较图；

图5是图4中本发明的肖特基二极管的制备方法中进行沉积多晶硅层后的结构示意图；

图6是图4中本发明的肖特基二极管的制备方法中进行高温处理和退火处理后的结构示意图；

图7是图4中本发明的肖特基二极管的制备方法中去除表面的多晶硅层后的结构示意图；

图8是图7所示的去除表面的多晶硅层后的杂质浓度分布曲线；

图9是本发明的肖特基二极管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图4是按照传统工艺和本发明的肖特基二极管的制备方法的流程比较图；本发明的方法包括以下步骤：

S1：参照图5，在硅衬底12上表面沉积多晶硅层6，本实施方式中，所述多晶硅层6是纯净完全没有掺杂的，所述硅衬底为均匀掺杂高浓度N型介质的硅片（即单晶硅）；

S2：参照图6，进行预设时间的高温处理和退火处理（本实施方式中，所述高温处理的温度为1270°，所述预设时间为10小时），以实现在所述硅衬底12和多晶硅层6之间形成类外延层8，本实施方式中，所述N型介质为磷，由于磷原子在单晶硅和多晶硅里的固溶度不同、及纯净的多晶硅中没有磷原子杂质，硅衬底12内大量的磷原子杂质被吸收到多晶硅6内，即固相萃取作用，从而大大降低了淀积多晶硅层6那一面的硅衬底12的表面层浓度，在硅衬底12的表面形成类外延层8；