[發明專利]太赫茲肖特基二極管的制造方法

有效

• 申請號: 201210382892.7
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102891081A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 王昊
• 申請（專利權）人: 王昊
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/28
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 龔海軍

1.一種太赫茲肖特基二極管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步驟：在半絕緣砷化鎵層(11)上自下而上依次形成高摻雜濃度砷化鎵層(12)、低摻雜濃度砷化鎵層(13)：

第二步驟：在低摻雜濃度砷化鎵層(13)上光刻第一歐姆接觸圖形(121)和第二歐姆接觸圖形(123)，并腐蝕所述圖形區域的低摻雜濃度砷化鎵層(13)直至高摻雜濃度砷化鎵層(12)；

第三步驟：在第一歐姆接觸圖形(121)上形成歐姆接觸金屬(23)，在第二歐姆接觸圖形(123)上形成歐姆接觸陰極(22)，歐姆接觸金屬(23)和歐姆接觸陰極(22)的材料相同；

第四步驟：在低摻雜濃度砷化鎵層(13)上形成具有小孔(211)的二氧化硅層(14)；

第五步驟：在小孔(211)中以及在歐姆接觸金屬(23)和歐姆接觸陰極(22)上蒸發接觸金屬，接觸金屬充滿小孔(211)，小孔(211)中的接觸金屬與低摻雜濃度砷化鎵層(13)形成肖特基結，小孔(211)中的接觸金屬形成肖特基接觸陽極(21)，在歐姆接觸金屬(23)上蒸發的接觸金屬為第一接觸金屬(421)，在歐姆接觸陰極(22)上蒸發的接觸金屬為第二接觸金屬(422)；

第六步驟：在二氧化硅層(14)和肖特基接觸陽極(21)上形成懸空電鍍橋圖形(26)，在第一接觸金屬(421)上形成第三接觸金屬(431)，在第二接觸金屬(422)上形成第四接觸金屬(432)；由第一接觸金屬(421)和第三接觸金屬(431)構成歐姆接觸陰極壓點(25)，由第二接觸金屬(422)和第四接觸金屬(432)肖特基接觸陽極延伸壓點(24)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第一步驟，采用分子束外延工藝，在半絕緣砷化鎵層(11)上依次生長高摻雜濃度砷化鎵層(12)、低摻雜濃度砷化鎵層(13)；高摻雜濃度層的濃度為7×10¹⁸cm^-3，厚度為3.5um；低摻雜濃度為2×10¹⁷cm^-3，厚度為0.1um。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第二步驟，使用正性光刻膠，光刻第一歐姆接觸圖形(121)和第二歐姆接觸圖形(123)。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步驟包括：在第一歐姆接觸圖形(121)和第二歐姆接觸圖形(123)上自下至上依次蒸發金、鍺、鎳、金，并在360℃合金，以形成歐姆接觸金屬，在第一歐姆接觸圖形(121)上形成的歐姆接觸金屬為歐姆接觸金屬(23)，在第二歐姆接觸圖形(123)上形成的歐姆接觸金屬為歐姆接觸陰極(22)；歐姆接觸金屬(23)和歐姆接觸陰極(22)的材料相同。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第四步驟包括：在低摻雜濃度砷化鎵層(13)、歐姆接觸陰極(22)和歐姆接觸金屬(23)上淀積二氧化硅層(14)，厚度為使用正性光刻膠，在二氧化硅層(14)上光刻肖特基接觸陽極圖形、肖特基接觸陽極延伸壓點圖形以及歐姆接觸陰極壓點圖形；并顯影出肖特基接觸陽極圖形，肖特基接觸陽極延伸壓點圖形以及歐姆接觸陰極壓點圖形；腐蝕肖特基接觸陽極圖形直至輕摻雜濃度砷化鎵層，從而形成小孔(211)，腐蝕肖特基接觸陽極延伸壓點圖形和歐姆接觸陰極壓點圖形分別直至歐姆接觸陰極(22)和歐姆接觸金屬(23)。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：在第五步驟中所述接觸金屬自下至上依次為鈦、鉑、金。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第六步驟包括：使用負性光刻膠，光刻懸空電鍍橋圖形、第三接觸金屬圖形以及第四接觸金屬圖形；在懸空電鍍橋圖形、第三接觸金屬圖形以及第四接觸金屬圖形上電鍍金，電鍍的金的厚度為3um。

8.如權利要求1-7中任一權利要求所述的方法，其特征在于：在所述第六步驟之后還包括形成溝道(28)的步驟，形成溝道(28)的步驟包括：除去在懸空電鍍橋(26)下面并且在肖特基接觸陽極延伸壓點(24)與肖特基接觸陽極(21)之間的二氧化硅、低摻雜濃度砷化鎵層、高摻雜濃度砷化鎵層，直至半絕緣砷化鎵襯底，形成溝道(28)。