一种肖特基二极管的制作方法及肖特基二极管技术

本发明专利技术实施例公开了一种肖特基二极管的制作方法及肖特基二极管。本发明专利技术实施例中，在硅衬底层上形成GaN层、势垒层和钝化层，至少刻蚀钝化层至势垒层，形成阳极接触孔；形成介质层，并对介质层进行刻蚀，形成薄层的阳极介质；阳极介质至少覆盖阳极接触孔部分底部并与阳极接触孔侧壁接触；在阳极接触孔内填充金属，形成阳极。本发明专利技术实施例在阳极边缘形成阳极介质，该阳极介质减小了金属与AlGaN层的接触面积，即减小了肖特基结的面积，从而有效降低了肖特基二极管的反向漏电流；另一方面，该阳极介质也避免了金属与钝化层之间因接触表面缺陷而造成的漏电，进一步降低了肖特基二极管的反向漏电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种肖特基二极管的制作方法及肖特基二极管。
技术介绍
随着半导体技术的发展，功率二极管逐渐成为了电路系统中的关键部件。功率二极管正朝着两个重要方向发展：(1)超大电流，可应用于高温电弧风洞、电阻焊机等场合；(2)超快、超耐用，不仅应用于整流场合，而且应用于各种开关电路。为了满足低功耗、高频、高温、小型化等应用要求，消费者对功率二极管的耐压性、导通电阻、开启压降、反向恢复特性、高温特性等越来越高。相对传统结型二极管而言，肖特基二极管具有较大的优势。一方面，作为多数载流子器件，肖特基二极管在开关过程中不存在传统结型二极管的少数载流子存储效应，可以达到更快的开关速度。另一方面，肖特基二极管正向压降较小，开关功耗远远小于传统结型二极管。总体而言，肖特基二极管在中低电压范围内非常适合应用于开关和整流器件领域。综上，肖特基二极管由于其低开启压降、高正向导通电流和快速反向恢复时间的优点，受到了非常广泛的应用。然而，肖特基二极管的反向势垒较低，容易发生击穿，存在耐压性差与反向漏电流大的缺点。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种肖特基二极管的制作方法及肖特基二极管，用以解决现有技术中的肖特基二极管反向漏电流大的技术问题。本专利技术实施例提供一种肖特基二极管的制作方法，包括：在硅衬底层上依次形成GaN层、势垒层和钝化层；至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔；淀积形成介质层；对所述介质层进行刻蚀，形成薄层的阳极介质；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁接触；在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极。较佳地，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔侧壁。较佳地，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔相邻区域的部分钝化层。较佳地，所述至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔，包括：刻蚀所述钝化层至所述势垒层内，形成所述阳极接触孔。较佳地，所述在所述阳极接触孔内填充第一金属，形成阳极之后，还包括：刻蚀所述钝化层形成阴极接触孔；在所述阴极接触孔内填充阴极金属，形成阴极。较佳地，所述在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极，包括：在所述阳极接触孔内采用电子束蒸发阳极金属，并通过刻蚀形成阳极；所述在所述阴极接触孔内填充阴极金属，形成阴极，包括：在所述阴极接触孔内采用电子束蒸发阴极金属，并通过刻蚀形成阴极。本专利技术实施例提供一种肖特基二极管，所述肖特基二极管至少包括：设置于所述硅衬底层上的GaN层和势垒层；设置于所述势垒层上的阳极接触孔和阴极接触孔；设置于所述阳极接触孔和所述阴极接触孔之间的绝缘层；设置于所述阳极接触孔内的薄层的阳极介质和阳极；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁相接触；设置于所述阴极接触孔内的阴极。较佳地，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔侧壁；较佳地，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔相邻区域的部分钝化层。较佳地，所述钝化层的材料与所述阳极介质的材料相同，均为Si3N4。本专利技术实施例中，在硅衬底层上依次形成GaN层、势垒层和钝化层，至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔；淀积形成介质层；对所述介质层进行刻蚀，形成阳极介质；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁接触；在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极。本专利技术实施例在阳极边缘形成阳极介质，该阳极介质减小了金属与AlGaN层的接触面积，即减小了肖特基结的面积，从而有效降低了肖特基二极管的反向漏电流；另一方面，该阳极介质也避免了金属与钝化层之间因接触表面缺陷而造成的漏电，进一步降低了肖特基二极管的反向漏电流；形成的薄层阳极介质，不仅可以减小反向漏电流，而且不会影响肖特基二极管阳极的工作性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种肖特基二极管的制作方法所对应的流程示意图；图2-图5为本专利技术实施例提供的肖特基二极管制作过程中的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种肖特基二极管的制作方法所对应的流程示意图，该方法包括：步骤101，在硅衬底层上依次形成GaN层、势垒层和钝化层；步骤102，至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔；步骤103，淀积形成介质层；步骤104，对所述介质层进行刻蚀，形成薄层的阳极介质；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁接触；步骤105，在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极。在本实施例中，硅衬底层为N型衬底层；薄层的阳极介质是指阳极介质的厚度明显小于钝化层的厚度，从而该阳极介质能够在减少肖特基结的面积的基础上，不影响肖特基二极管阳极的工作性能。较佳地，在步骤102中，刻蚀所述钝化层至所述势垒层内，形成所述阳极接触孔。较佳地，在步骤104中形成的阳极介质还覆盖所述阳极接触孔侧壁。较佳地，在步骤104中所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔侧壁和所述阳极接触孔相邻区域的部分钝化层。较佳地，在步骤105中，在所述阳极接触孔内采用电子束蒸发阳极金属，并通过刻蚀形成阳极；较佳地，在步骤105之后，还包括：刻蚀所述钝化层形成阴极接触孔；在所述阴极接触孔内填充阴极金属，形成阴极。其中，形成阴极的步骤具体为：在所述阴极接触孔内采用电子束蒸发阴极金属，并通过刻蚀形成阴极。本专利技术实施例中在阳极边缘形成阳极介质，该阳极介质减小了金属与AlGaN层的接触面积，即减小了肖特基结的面积，从而有效降低了肖特基二极管的反向漏电流；另一方面，该阳极介质也避免了金属与钝化层之间因接触表面缺陷而造成的漏电，进一步降低了肖特基二极管的反向漏电流。为了更清楚地理解本专利技术，下面结合具体实施例进行详细说明。如图2所示，在硅衬底层201上依次形成GaN层202、势垒层203和钝化层204；其中，势垒层203的材料为AlGaN，钝化层204的材料为Si3N4。如图3所示，通过光刻(涂胶、曝光、显影)刻蚀钝化层204至势垒层203内，形成阳极接触孔205；所述阳极接触孔205为条形槽。可选地，阳极接触孔也可以通过仅刻蚀钝化层至势垒层表面而形成。本专利技术实施例中通过刻蚀至势垒层内形成阳极接触孔，从而使得肖特基二极管的阳极能够更好地控制导电沟道。采用LPCVD(LowPressureChemicalVaporDeposition，低压力化学气相沉积法)形成介质层，并对该介质层进行光刻(涂胶、曝光、显影)刻蚀，形成阳极介质206。本专利技术实施例中阳极介质是指淀积在阳极接触孔部分表面或者淀积在阳极接触孔部分表面及其临近区域的一层介质，该阳极介质能够在减少肖特基结的面积的基础上，不影响肖特基二极管阳极的工作性能。如图3所示，形成的阳极介质206覆盖阳极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肖特基二极管的制作方法，其特征在于，包括：在硅衬底层上依次形成GaN层、势垒层和钝化层；至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔；淀积形成介质层；对所述介质层进行刻蚀，形成薄层的阳极介质；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁接触；在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极。

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管的制作方法，其特征在于，包括：在硅衬底层上依次形成GaN层、势垒层和钝化层；至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔；淀积形成介质层；对所述介质层进行刻蚀，形成薄层的阳极介质；所述阳极介质至少覆盖所述阳极接触孔部分底部并与所述阳极接触孔侧壁接触；在所述阳极接触孔内填充阳极金属，形成阳极。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔侧壁。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阳极介质还覆盖所述阳极接触孔相邻区域的部分钝化层。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少刻蚀所述钝化层至所述势垒层，形成阳极接触孔，包括：刻蚀所述钝化层至所述势垒层内，形成所述阳极接触孔。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述阳极接触孔内填充第一金属，形成阳极之后，还包括：刻蚀所述钝化层形成阴极接触孔；在所述阴极接触孔内填充阴极金属，形成阴极。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述阳极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美华，康冬亮，陈建国，林信南，
申请(专利权)人：北京大学，北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11