【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法。
技术介绍
1、肖特基二极管又称肖特基势垒二极管（简称 sbd），它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0 .4v左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。
2、目前大部分平面工艺肖特基二极管产品采用ni, nipt, pt等作为势垒金属,这种势垒的肖特基二极管产品正、反向特性适中,适用于中、高工作温度的系统。但目前生产的30v肖特基二极管在450 a/cm2电流密度下正向vf做到500mv，对应于注重正向应用产品vf需要尽可能的低，这样可以降低产品的功耗。
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供了一种在电流密度450a/cm2正向压降做到400-450mv，有效降低电路导通损耗的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，包括以下步骤：
4、步骤一，在n+衬底上依次制备n-外延层和二氧化硅氧化层；
5、步骤二，在二氧化硅氧化层通过光刻版一图形刻蚀形成保护环；
6、步骤三，在保护环中注入b元素，并进行推进氧化工艺；
7、步骤四，在二氧化硅氧化层通过光刻版二图形刻蚀形成有源区；和
8、步骤五，采用3#液、hf和氢氟酸雾进行势垒清洗；
9、3#液包括h2so4溶液和h2o2溶液，其比例为h2so4:h2o2=5:1~2:1；
10、3#液去除有机物，hf去除自然氧化层，氢氟酸雾去除清洗留下的细小水珠，得到清洁的si界面；
11、其中，水渍残留原因：势垒清洗时，悬挂的硅原子会和水发生化合反应生成非定型的可溶解性的硅胶，残留的水滴蒸发后会在硅表面留下硅胶和sio2
12、si+o2->sio2 sio2+h2o->h2sio3 h2sio3->h++hsio3-
13、使用氢氟酸雾，水渍中sio2+hf会继续反应生成sif4气体和水，h2so3和hf反应生成一种易分解的物质，分解后也是气体；
14、步骤六，势垒溅射，形成ti-si势垒；
15、步骤七，淀积正面金属tinial；
16、步骤八，利用光刻版三图形进行正面金属腐蚀；
17、步骤九，利用光刻版四图形进行势垒金属腐蚀；
18、步骤十，背面减薄、淀积和合金。
19、具体的，步骤三中b元素注入能量为60kev，注入剂量为2e14-4e14。
20、具体的，步骤三中推进氧化工艺包括：
21、a、将离子注入后的晶片送至温度为750℃的氧化炉管内，通入氧气，再升温至950℃，通入氢气生长二氧化硅氧化膜；
22、b、将温度再升至1050℃，持续145min ；
23、c、再降温至950℃，通入氢气和氧气，和步骤a叠加共生成4kå的二氧化硅氧化膜；
24、d、降温至750℃出炉。
25、具体的，步骤四包括：
26、在二氧化硅层上采用涂胶、曝光和显影的方式，在光刻胶上形成光刻版二图形，光刻胶的厚度为14000å，
27、采用湿法刻蚀的工艺刻蚀二氧化硅，形成有源区，再去除光刻胶，通过boe刻蚀溶液去除二氧化硅,浓硫酸去除光刻胶。
28、具体的，所述boe刻蚀溶液比例关系为：6vol nh4f (40%) :1vol hf(49%)。
29、boe: 缓冲氧化膜刻蚀液，常用的比例为6vol nh4f (40%) :1vol hf(49%)主要是利用nh4f缓冲和稳定hf的刻蚀速率:
30、6hf+sio2→ h2sif6+2h2o sio2+4hf+2nh4f → (nh4)2sif6+ 2h2o
31、具体的，步骤六包括在晶片上沉积一层厚度为500å的ti势垒金属层，再通过rtp在氮气氛围下进行620~700℃快速退火60s，形成ti-si势垒。
32、具体的，溅射工艺中ti采用620~700℃温度进行快速退火。
33、具体的，步骤九包括：
34、四次光刻：金属上采用涂胶、曝光和显影的方式，在光刻胶上形成光刻版四图形，光刻胶的厚度为30000å；
35、势垒金属腐蚀：通过湿法腐蚀tin和ti金属，再进行有机去胶。
36、具体的，所述tin的腐蚀采用sc1溶液进行腐蚀；pbe溶液去除ti金属。
37、具体的，所述sc1溶液包括nh4oh:h2o2:h20=1:2:7，反应方程式如下：
38、tin+3h2o+h2o2->tio+++3oh-+nh4oh；
39、所述pbe溶液包括8.9%hno3，3.7%ch3cooh，2.02%hf，反应方程式如下：
40、ti+6hf=h2tif6+2h2 ti+4h++6hf2-=（tif6）2-+2h2+6hf；
41、平面肖特基ti势垒，目前使用ti硅化物作为势垒接触层，其厚度均匀、成分一致的硅化物势垒层是决定产品参数性能和可靠性的关键；本专利技术采用3#（硫酸和双氧水）+hf+hffume的清洗方式，使ti-si之前的接触界面清洁，采用精确温度和时间的快速退火工艺可使势垒硅化物的厚度均匀性良好。
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1.一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤三中B元素注入能量为60KEV，注入剂量为2E14-4E14。
3.根据权利要求1所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤三中推进氧化工艺包括：
4.根据权利要求1所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤四包括：
5.根据权利要求4所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，所述BOE刻蚀溶液比例关系为：6Vol NH4F (40%) :1Vol HF(49%)。
6.根据权利要求1所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤六包括在晶片上沉积一层厚度为500Å的Ti势垒金属层，再通过RTP在氮气氛围下进行620~700℃快速退火60s，形成Ti-Si势垒。
7.根据权利要求6所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，溅射工艺中Ti采用620~700℃温度进行快速退火。
8.根据权利要求1所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤九包括：
9.根据权利要求8所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，所述TiN的腐蚀采用SC1溶液进行腐蚀；PBE溶液去除Ti金属。
10.根据权利要求9所述的一种超低VF平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，所述SC1溶液比例关系为NH4OH:H2O2:H20=1:2:7。
...【技术特征摘要】
1.一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤三中b元素注入能量为60kev，注入剂量为2e14-4e14。
3.根据权利要求1所述的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤三中推进氧化工艺包括：
4.根据权利要求1所述的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，步骤四包括：
5.根据权利要求4所述的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其特征在于，所述boe刻蚀溶液比例关系为：6vol nh4f (40%) :1vol hf(49%)。
6.根据权利要求1所述的一种超低vf平面肖特基二极管的加工方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙培，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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