平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于整流器的二極管分離器件，更確切的說，本發(fā)明旨在提供一種帶有溝槽結(jié)構(gòu)或者平面型的肖特基二極管半導(dǎo)體器件及制備方法。包括一個(gè)襯底和襯底之上的肖特基合金層，肖特基合金層包括由下至上依次覆蓋在襯底上表面之上的肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層，可通過調(diào)整所述勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件來調(diào)節(jié)肖特基合金層的勢(shì)壘高度。
【專利說明】平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于整流器的二極管分離器件，更確切的說，本發(fā)明旨在提供一種帶有溝槽結(jié)構(gòu)或者平面型的肖特基二極管半導(dǎo)體器件及制備方法，可以在肖特基二極管的正向壓降和反向漏電流之間取得較佳的平衡狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]在交流到直流的轉(zhuǎn)換器中，一般要求整流器具有單向?qū)ǖ哪芰?，具體而言，體現(xiàn)在整流器必須在正向?qū)〞r(shí)開啟電壓比較低，導(dǎo)通電阻小，但在反向偏置時(shí)要求阻斷電壓高，反向漏電流小。
[0003]肖特基二極管作為整流器件已經(jīng)在電源管理中廣泛使用，較之PN結(jié)二極管而言，肖特基二極管的某些正面優(yōu)勢(shì)顯而易見，例如具有正向開啟電壓低和開關(guān)速度快，其自身的諸多優(yōu)勢(shì)使其常見于開關(guān)電源以及高頻場(chǎng)合。另外，肖特基二極管的反向恢復(fù)時(shí)間非常短，這一點(diǎn)是PN結(jié)二極管無法比擬的，其反向恢復(fù)時(shí)間很大程度上主要取決于整流器件的寄生電容，而不像PN結(jié)二極管那樣是由少子的復(fù)合時(shí)間來主導(dǎo)的。因此，集成肖特基二極管的整流器件可以有效的降低開關(guān)功率損耗。
[0004]金屬-半導(dǎo)體結(jié)的肖特基二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸來制作的。傳統(tǒng)的平面型肖特基二極管的結(jié)構(gòu)大致如下:硅片通常由位于下方的具有一定摻雜濃度的N+襯底和位于襯底上方的低摻雜濃度的N-外延生長(zhǎng)層構(gòu)成，高摻雜濃度的N+襯底底面沉積下金屬層形成歐姆接觸，構(gòu)成肖特基二極管的陰極；低摻雜濃度的N-外延生長(zhǎng)層頂面沉積上金屬層形成肖特基接觸，構(gòu)成肖特基二極管的陽極。構(gòu)成陽極的金屬與N型單晶硅的功函數(shù)差形成勢(shì)壘，該勢(shì)壘的高低決定了肖特基二極管的特性，即較低的勢(shì)壘可以降低正向?qū)ㄩ_啟電壓，但是會(huì)使反向漏電流增大，反向阻斷電壓降低；但是，較高的勢(shì)壘會(huì)增大正向?qū)ㄩ_啟電壓，同時(shí)使反向漏電流減小，反向阻斷能力增強(qiáng)。尤其是溫度系數(shù)對(duì)漏電流有較大的負(fù)面影響，直接導(dǎo)致反向擊穿電壓能力降低。
[0005]肖特基二極管是以金屬(或金屬硅化物)和半導(dǎo)體接觸形成的二極管，具有正向壓降低、反向恢復(fù)時(shí)間很短的特點(diǎn)。對(duì)于二極管來說，正向功耗主要是由正向壓降和電流決定的，而二極管電流是由實(shí)際應(yīng)用而預(yù)先決定的，因此想要降低功耗只能想辦法降低正向壓降。對(duì)于肖特基二極管來說，勢(shì)壘合金層是決定正向壓降的主要因素，而勢(shì)壘合金層的勢(shì)壘高度主要取決于參與合金的金屬功函數(shù)和襯底功函數(shù)，例如鈦(Ti )的硅化物二硅化鈦(TiSi2)勢(shì)壘應(yīng)用于小信號(hào)肖特基二極管可較大程度上減小肖特基二極管的正向壓降。但是，肖特基二極管的特性決定了正向壓降降低時(shí)反向電流會(huì)變大。大多數(shù)肖特基二極管器件需要同時(shí)考慮正向壓降和反向電流兩個(gè)參數(shù)性能，而單一金屬形成的勢(shì)壘層無法實(shí)現(xiàn)正向壓降和反向電壓的調(diào)節(jié)功能。典型的，例如我們要求肖特基勢(shì)壘二極管整流器件在具有較低的正向?qū)▔航档耐瑫r(shí)，如何克服反向漏電流過大這一苛待解決的棘手難題，是本發(fā)明將要改善的目標(biāo)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，揭示了一種平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，包括:一襯底和襯底之上的肖特基合金層，肖特基合金層包括由下至上依次覆蓋在襯底上表面之上的肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層，其中，肖特基合金層的勢(shì)壘高度通過調(diào)整所述勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件來調(diào)節(jié)，藉此在降低肖特基二極管的正向壓降時(shí)抑制反向漏電流的增大。
[0007]上述平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，肖特基勢(shì)壘層和勢(shì)壘調(diào)節(jié)層均包括 T1、TiN、TiSix, N1、NiSix、Cr、Pt、Al、Mo、NiPt、Co、W、Ta 中的一種或多種；金屬阻擋層包括TiN、TaN, W、WNx、TiOx中的一種或多種。
[0008]上述平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，還包括覆蓋在金屬阻擋層之上的頂部金屬層，金屬阻擋層阻隔環(huán)境氛圍里的氧氣和水汽侵入肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層中，并阻擋頂部金屬層內(nèi)的金屬元素滲透和擴(kuò)散至肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層中。
[0009]上述平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，肖特基勢(shì)壘層的厚度包括10?300納米，勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度包0.5?20納米，金屬阻擋層的厚度包括10?300納米。
[0010]上述平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管肖特，基合金層是在依次形成肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施一次快速熱退火處理得到的，例如包括執(zhí)行700?800攝氏度、10?30秒的快速熱退火處理得到的。
[0011]上述平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，肖特基合金層是在先形成肖特基勢(shì)壘層后對(duì)肖特基勢(shì)壘層實(shí)施(例如包括700?800攝氏度、10?30秒)一次熱處理(如快速熱退火處理)，并在依次形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層后對(duì)勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層共同實(shí)施(包括400?500攝氏度、20?40分鐘)另一次熱處理得到的。
[0012]在一種實(shí)施例中，本發(fā)明披露了一種平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管的制備方法，包括以下步驟:步驟S1、提供一襯底；步驟S2、由下至上在所述襯底的上表面之上先后依次形成肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層，由它們構(gòu)成一個(gè)肖特基合金層，并通過調(diào)整所述勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件來調(diào)節(jié)肖特基合金層的勢(shì)壘高度；步驟S3、在金屬阻擋層之上制備一個(gè)頂部金屬層。
[0013]上述方法形成肖特基勢(shì)壘層之前，包括以下步驟:在襯底中刻蝕形成溝槽；生成絕緣層覆蓋在溝槽的側(cè)壁和底部；填充導(dǎo)電材料至溝槽內(nèi)；之后再形成肖特基勢(shì)壘層覆蓋在襯底上表面和溝槽的上方。
[0014]上述方法，在利用PVD法形成肖特基勢(shì)壘層、利用MOCVD法形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和利用PVD法形成金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施包括700?800攝氏度、10?30秒的快速熱退火處理得到肖特基合金層。
[0015]上述方法，利用PVD法形成肖特基勢(shì)壘層后對(duì)其實(shí)施包括700?800攝氏度、10?30秒的快速熱退火處理；利用MOCVD法形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和利用PVD法形成金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施包括400?500攝氏度、20?40分鐘的熱處理得到的肖特基合金層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0017]圖1A?IF是本發(fā)明的溝槽式SBD的制備方法流程示意圖。
[0018]圖2是平面型SBD的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1A展示了本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底101，其厚度例如包括I?50微米，襯底101的導(dǎo)電類型通常是N型，可理解為襯底101包含重?fù)诫s的N+型底部襯底，和包括在底部襯底上外延生長(zhǎng)的相對(duì)底部襯底的摻雜濃度而相對(duì)較低的N-型外延層。先在襯底101的上表面形成一層掩膜層200，通過涂覆在其上的光刻膠，依本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的光刻技術(shù)，實(shí)施光刻工藝和刻蝕工藝之后，可在這個(gè)掩膜層200中刻蝕出多個(gè)開口，然后利用帶有開口圖形的掩膜層200作為刻蝕掩膜，再對(duì)襯底101執(zhí)行刻蝕，形成多個(gè)位于襯底101頂部的平行排列的溝槽102。在一些可選但非限制的實(shí)施例中，掩膜層200可以是單層結(jié)構(gòu)，例如Si02，也可以是多層結(jié)構(gòu)，例如Si02、SiN的復(fù)合層。
[0020]在圖1B中，在溝槽102的側(cè)壁和底部形成一層襯墊絕緣層103，襯墊絕緣層103因?yàn)樾枰惺芤欢ǔ潭鹊母邏?，往往需要是致密性較好的薄膜，例如可以是熱氧化法生成的一層二氧化硅層，譬如在900?1000攝氏度左右的條件下干氧氧化70?100分鐘。注意這里襯墊絕緣層103采用Si02僅僅是作為示范，其實(shí)襯墊絕緣層103還可以是品質(zhì)較好的氮化硅之類的絕緣薄膜，其制備方式除了熱氧化法，還有化學(xué)氣相淀積或物理氣相淀積等方法來形成，例如襯墊絕緣層103的厚度值在50納米至1500納米之間，較佳的可以取80?200納米。
[0021]在圖1C中，先將導(dǎo)電材料115，典型的例如將多晶硅沉積在前述掩膜層200的上方，導(dǎo)電材料115與此同時(shí)還填充在各個(gè)溝槽102內(nèi)，注意掩膜層200中的各個(gè)開口內(nèi)亦被導(dǎo)電材料115所填充。實(shí)質(zhì)上獲得導(dǎo)電材料115的方式有多種，諸如可通過化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)或外延生長(zhǎng)或物理氣相沉積(Physical vapordeposition,PVD)的等方式實(shí)現(xiàn),此步驟中往往還需要向?qū)щ姴牧?15中摻雜一些摻雜物，摻雜方式可以是原位摻雜或者先沉積后摻雜。其后，如圖1D，需要移除掉位于掩膜層200上方的導(dǎo)電材料115，而僅僅保留位于各個(gè)溝槽102內(nèi)的導(dǎo)電材料115，典型的例如對(duì)導(dǎo)電材料115實(shí)施化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)或者干法回蝕均可。如果優(yōu)選是回蝕，刻蝕終點(diǎn)為掩膜層200的上表面，但是往往因?yàn)檫^刻蝕效應(yīng)，致使掩膜層200中各個(gè)開口內(nèi)的導(dǎo)電材料115的頂端面從前述掩膜層200的上表面略微向下凹陷，呈現(xiàn)為溝槽102內(nèi)的導(dǎo)電材料115的頂端面將位于前述掩膜層200的上表面以下。經(jīng)導(dǎo)電材料115的研磨或回刻蝕工藝之后，每個(gè)溝槽102內(nèi)的導(dǎo)電材料115被保留。之后如圖1D，利用例如含有H3P04之類的多種可選的腐蝕液，腐蝕掉前述掩膜層200，將襯底101的上表面裸露出來，并將溝槽102內(nèi)的導(dǎo)電材料115的頂端面裸露出來，進(jìn)行表面清洗。
[0022]在圖1E中，先用PVD工藝沉積一層肖特基勢(shì)壘層116，覆蓋在襯底101的上表面，一般可以理解為沉積在襯底101的較低摻雜濃度的外延層的上表面，以便與襯底101的上表面形成肖特基接觸，同時(shí)肖特基勢(shì)壘層116還與溝槽102內(nèi)的導(dǎo)電材料115形成電性接觸，例如良好的歐姆接觸。例如肖特基勢(shì)壘層116厚度包括10?300納米，較佳的包括取值30?80納米，如可以是沉積的一層60納米的Ti薄膜。然后再利用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積法(Metal-organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)的工藝沉積勢(shì)魚調(diào)節(jié)層117，覆蓋在肖特基勢(shì)壘層116上，其厚度值包括0.5?20納米，較佳的包括取值I?10納米，例如其具有5納米左右的厚度值。勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117較薄，其厚度值比肖特基勢(shì)壘層116的厚度值要小得多。之后再利用PVD法形成金屬阻擋層118覆蓋在勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117上，其厚度值包括10?300納米，較佳的包括取值30?80納米，例如沉積一層150納米厚度的TiN。實(shí)質(zhì)上，這些示出的范圍值在這里僅僅是示范性的給出，作為參考，并不構(gòu)成本發(fā)明的限制條件。
[0023]在一些實(shí)施例中，肖特基勢(shì)壘層116包括T1、TiN、TiSix, N1、NiSix、Cr、Pt、Al、Mo、NiPt、Co、W、Ta中的一種或多種，勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117也包括這些材質(zhì)中的一種或多種。而金屬阻擋層118則包括TiN、TaN, W、WNx、TiOx中的一種或多種。對(duì)于表征TiSi化合物的TiSix,或是表征NiSi化合物的NiSix，或是表征WN化合物的WNx而言，各下標(biāo)X可實(shí)際需求來取值。
[0024]在一些實(shí)施例中，在襯底101的上表面依次由下至上沉積肖特基勢(shì)壘層116、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117、金屬阻擋層118之后，對(duì)這三者它們共同實(shí)施包括700?800攝氏度、10?30秒條件下的一次熱處理，如快速熱退火處理，形成肖特基二極管的勢(shì)壘層，并得到一個(gè)包括它們?nèi)叩男ぬ鼗辖饘?50，例如在150°C和20秒條件下的快速熱退火處理。肖特基合金層150和襯底101之間的功函數(shù)差形成勢(shì)魚,該勢(shì)魚的高低決定了肖特基二極管(SchottkyBarrier diode, SBD)的特性。
[0025]在一些實(shí)施例中，先形成肖特基勢(shì)壘層116后對(duì)其實(shí)施包括700?800攝氏度、10?30秒的快速熱退火處理(例如在150°C和20秒條件下)，這是第一次熱處理，是一個(gè)快速熱退火處理步驟，并在依次形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117和金屬阻擋層118后對(duì)它們兩者共同實(shí)施包括400?500攝氏度、20?40分鐘的另一次熱處理(例如在460°C和30分鐘條件下)，這是第二次熱處理，但不是一個(gè)快速熱退火處理步驟，第一次的快速熱退火的溫度高于第二次熱處理的溫度，但第一次的快速熱退火處理的持續(xù)時(shí)間短于第二熱處理的持續(xù)時(shí)間，最終得到包括它們?nèi)叩男ぬ鼗辖饘?50。同樣能保證SBD具有較低的正向?qū)▔航?，但反偏SBD時(shí)其反向漏電流并不大，詳細(xì)細(xì)節(jié)后續(xù)內(nèi)容將一一闡釋。
[0026]對(duì)與肖特基金屬間形成接觸的半導(dǎo)體襯底而言,襯底的材料和其摻雜濃度一定的情況下，肖特基勢(shì)壘高度主要決定于形成肖特基接觸的金屬功函數(shù)，特定的金屬只會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的功函數(shù)值。采用單一金屬層制備的肖特基二極管的勢(shì)壘高度也因此決定于該金屬材料，體現(xiàn)在勢(shì)壘高度比較固定和單一，難以在SBD的正向?qū)▔航岛头聪蚵╇娏髦g進(jìn)行取舍，無法實(shí)現(xiàn)正向壓降和反向電流的調(diào)節(jié)功能，因?yàn)閷?shí)質(zhì)上，我們希望SBD能夠滿足不同的器件應(yīng)用對(duì)于正向壓降和反向電流的不同要求。而在肖特基合金層150中引入另一種不同的材料可使得肖特基勢(shì)壘高度發(fā)生變化，而通過調(diào)整該勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117的材料的厚度以及退火工藝可達(dá)到調(diào)節(jié)肖特基勢(shì)壘高度的作用，進(jìn)而達(dá)到對(duì)肖特基二極管的正向電壓和反向電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的作用，實(shí)現(xiàn)兩者的平衡。
[0027]通常而言，較低的勢(shì)壘可以降低正向?qū)ㄩ_啟電壓，但是會(huì)使反向漏電流增大，但本發(fā)明中，勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117經(jīng)過調(diào)整厚度以及退火條件時(shí)，可以保障肖特基合金層150具有較低的正向?qū)妷篤f，但在反向偏置SBD時(shí)卻不會(huì)產(chǎn)生很大的反向漏電流Ir，反向阻斷電壓并不會(huì)大幅度降低。另外一方面，仍然依賴勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117厚度以及退火條件的調(diào)整，可調(diào)整肖特基合金層150具有較高的勢(shì)壘使反向漏電流減小時(shí)候，反向阻斷能力增強(qiáng)，但是并不會(huì)很大幅度的增大正向?qū)ㄩ_啟電壓。以本發(fā)明，調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件的改變，可實(shí)現(xiàn)降低肖特基二極管的正向壓降時(shí)抑制反向漏電流的增大。
[0028]在圖1F中，在金屬阻擋層118之上制備一個(gè)頂部金屬層119，頂部金屬層119包括I?10微米的厚度，常常是一些例如包含了 AiSiCu之類的金屬材料，頂部金屬層119對(duì)它下方肖特基合金層150的負(fù)面影響是，頂部金屬層119內(nèi)包含的金屬元素往往會(huì)向肖特基合金層150內(nèi)擴(kuò)散，造成肖特基合金層150的勢(shì)壘高度偏移期望值，但本發(fā)明好在提供一個(gè)金屬阻擋層118來阻擋頂部金屬層119內(nèi)的金屬元素滲透和擴(kuò)散至肖特基勢(shì)壘層116、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117中，這對(duì)于抑制肖特基合金層150相對(duì)襯底101的勢(shì)壘高度發(fā)生不可預(yù)估的波動(dòng)很重要。此外，金屬阻擋層119還可以阻隔環(huán)境氛圍里的氧氣和水汽侵入肖特基勢(shì)壘層116、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117中，防止肖特基勢(shì)壘層116、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117的電學(xué)性能不至受到惡劣環(huán)境因素的影響。
[0029]圖2顯示了另一種平面型的SBD器件的實(shí)施例，與圖1F溝槽式的SBD器件不同，此時(shí)襯底101中并未形成任何溝槽，而是直接在襯底101的上表面依次由下至上沉積肖特基勢(shì)壘層116、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層117、金屬阻擋層118，其中肖特基勢(shì)壘層116接觸襯底101的上表面，或說是輕摻雜的外延層的上表面，襯底101沒有溝槽可以節(jié)省更多的襯底101上表面的面積，換言之，肖特基勢(shì)壘層116與襯底101的肖特基接觸面更大。
[0030]此外，雖然圖中未示意出，應(yīng)當(dāng)理解，襯底101的下表面還有設(shè)置有一個(gè)底部金屬層，與頂部金屬層作為SBD的陽極端相對(duì)應(yīng)，底部金屬層與襯底101之間形成歐姆接觸，并作為SBD的陰極端。
[0031]以上，通過說明和附圖，給出了【具體實(shí)施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，包括: 一襯底和襯底之上的肖特基合金層，肖特基合金層包括由下至上依次覆蓋在襯底上表面之上的肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層，其中，肖特基合金層的勢(shì)壘高度通過調(diào)整所述勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件來調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，肖特基勢(shì)壘層和勢(shì)壘調(diào)節(jié)層均包括 T1、TiN、TiSix, N1、NiSix、Cr、Pt、Al、Mo、NiPt、Co、W、Ta中的一種或多種； 金屬阻擋層包括TiN、TaN, W、WNx、TiOx中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，還包括覆蓋在金屬阻擋層之上的頂部金屬層，金屬阻擋層阻隔環(huán)境氛圍里的氧氣和水汽侵入肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層中，并阻擋頂部金屬層內(nèi)的金屬元素滲透和擴(kuò)散至肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層中。
4.如權(quán)利要求1所述的平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，肖特基勢(shì)壘層的厚度包括10~300納米，勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度包0.5~20納米，金屬阻擋層的厚度包括10~300納米。
5.如權(quán)利要求1所述的平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，肖特基合金層是在依次形成肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施一次快速熱退火處理得到的。
6.如權(quán)利要求1所述的平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管，其特征在于，肖特基合金層是在先形成肖特基勢(shì)壘層后對(duì)其實(shí)施第一次熱處理，并在依次形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層后對(duì)它們共同實(shí)施第二次熱處理得到的，第一次熱處理是快速熱退火處理，第一次熱處理的溫度高于第二次熱處理的溫度但第一次熱處理的時(shí)間短于第二次熱處理的時(shí)間。
7.一種平衡正向壓降和反向漏電流的肖特基二極管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1、提供一襯底； 步驟S2、由下至上在所述襯底的上表面之上先后依次形成肖特基勢(shì)壘層、勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和金屬阻擋層，由它們構(gòu)成一個(gè)肖特基合金層，并通過調(diào)整所述勢(shì)壘調(diào)節(jié)層的厚度以及退火條件來調(diào)節(jié)肖特基合金層的勢(shì)壘高度； 步驟S3、在金屬阻擋層之上制備一個(gè)頂部金屬層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，形成肖特基勢(shì)壘層之前，包括以下步驟: 在襯底中刻蝕形成溝槽； 生成絕緣層覆蓋在溝槽的側(cè)壁和底部； 填充導(dǎo)電材料至溝槽內(nèi)； 之后再形成肖特基勢(shì)壘層覆蓋在襯底上表面和溝槽的上方。
9.如權(quán)利要求7所述的方 法，其特征在于，在利用PVD法形成肖特基勢(shì)壘層、利用MOCVD法形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和利用PVD法形成金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施包括一次快速熱退火處理得到肖特基合金層。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，形成肖特基合金層的步驟包括:利用PVD法形成肖特基勢(shì)壘層后對(duì)其實(shí)施第一次熱處理； 利用MOCVD法形成勢(shì)壘調(diào)節(jié)層和利用PVD法形成金屬阻擋層后，對(duì)它們共同實(shí)施第二次熱處理； 第一次熱處理是快速熱退火處理，第一次熱處理的溫度高于第二次熱處理的溫度但第一次熱處理的時(shí)間短于第二次熱處理的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H01L29/417GK103904133SQ201410102875
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】陳世杰, 黃曉櫓, 陳逸清 申請(qǐng)人:中航（重慶）微電子有限公司