[發明專利]肖特基二極管芯片、器件及芯片復合勢壘的制備方法

有效

• 申請號: 201310697224.8
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103681885B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 陳守迎;張聰;董軍;單維剛;楊曉亮;沈中堂;宋迎新
• 申請（專利權）人: 濟南市半導體元件實驗所
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329;H01L29/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 李桂存

1.一種肖特基二極管芯片，其特征是：包括N型硅半導體襯底，半導體襯底的正面設有NiPtSi勢壘層，所述勢壘層與半導體襯底直接接觸，形成NiPtSi-Si勢壘。

2.根據權利要求1所述的肖特基二極管芯片，其特征是：在半導體襯底的正面設有氧化層，所述氧化層的中間部位具有開窗，在開窗內設有勢壘層，所述勢壘層與半導體襯底直接接觸并延伸到部分氧化層上，在勢壘層上設有正面多層金屬電極，在半導體襯底的背面設有背面多層金屬電極。

3.根據權利要求2所述的肖特基二極管芯片，其特征是：所述開窗縱截面為T形；在半導體襯底中還設有保護環，所述保護環位于開窗的邊緣。

4.根據權利要求3所述的肖特基二極管芯片，其特征是：所述勢壘層覆蓋臺面并延伸到氧化層的最高表面上；所述保護環是由硼擴散方式形成的。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的肖特基二極管芯片，其特征是：所述正面多層金屬電極由下至上依次為鎢鈦金屬層、鎳釩金屬層和銀金屬層；所述背面多層金屬電極由上至下依次為鈦金屬層、鎳金屬層和銀金屬層；所述NiPtSi勢壘層的厚度為800??。

6.根據權利要求5所述的肖特基二極管芯片，其特征是：正面多層金屬電極中，鎢鈦金屬層厚度為1000?，鎳釩金屬層厚度為800?，銀金屬層厚度為3μm；背面多層金屬電極中，鈦金屬層厚度為3000?，鎳金屬層厚度為4000?，銀金屬層厚度為2μm。

7.一種功率肖特基器件，其特征是：包括權利要求1-6中任一項所述的肖特基二極管芯片。

8.一種肖特基二極管芯片復合勢壘的制備方法，其特征是包括以下步驟：

（1）對N型硅半導體襯底進行氧化形成氧化層；

（2）進行第一次光刻在氧化層上形成開窗；

（3）進行硼擴散在開窗的邊緣形成保護環；

（4）高溫主擴推進結深；?

（5）進行第二次光刻，形成勢壘區窗口；

（6）在開窗內的半導體襯底上磁控濺射勢壘金屬層，該勢壘金屬層延伸到部分氧化層上，所述勢壘金屬層材質為鎳鉑合金；

（7）真空退火，形成NiPtSi-Si勢壘；

（8）剝離清洗未形成勢壘的多余勢壘金屬；

（9）采用磁控濺射方式在勢壘金屬層上制備正面多層金屬電極；

（10）進行第三次光刻對正面金屬電極進行刻蝕；

（11）對半導體襯底進行背面減薄；

（12）采用電子束蒸發方式在半導體襯底背面制備背面多層金屬電極；

（13）進行H₂合金化處理加深各金屬層之間的結合力，去除電極金屬表面的自然氧化層。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征是：磁控濺射的條件為：氬氣壓力為1.07Pa，硅片加熱溫度為150℃-200℃，濺射功率為3KW；

退火的條件為：溫度460℃-480℃，時間為20-40分，最優條件為470℃持續30分；

第三次光刻時，銀金屬層的腐蝕液組成為:Fe(NO3)₃∶H₂O=500g∶2000ml，鎢鈦金屬層和鎳釩金屬層的腐蝕液組成為：HNO3∶HF的體積比為10∶1。

10.根據權利要求8或9所述的制備方法，其特征是：所述鎳鉑合金中鎳含量為95-90wt%，鉑含量為5-10wt%。