[實用新型]一種摻雜的肖特基勢壘器件

有效

• 申請號: 201420442005.5
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN204375759U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 洪旭峰
• 申請（專利權）人: 上海芯石微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/47;H01L21/329;H01L21/28
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型主要涉及一種肖特基勢壘器件的摻磷的金屬硅化物勢壘結。

背景技術

肖特基半導體器件廣泛應用于直流-直流轉換器、電壓調節器（電信傳輸/伺服器、交流電源適配器及充電器領域，基于肖特基器件較普通PN結二極管性能優勢，其具有較低的正向飽和壓降(VF)，因此同等面積下，肖特基器件具有更低的正向飽和壓降，將更具有競爭優勢；而本實用新型提供一種摻雜的肖特基勢壘器件，在同等條件下，較常規肖特基勢壘器件具有低的正向飽和壓降，且工藝制作方法與傳統的制作方法兼容，容易實現。

實用新型內容

本實用新型提供一種摻雜的肖特基勢壘器件，其具有低的正向飽和壓降。一種摻雜的肖特基勢壘器件，其特征在于：包括外延層（N-）、襯底層（N+），在外延層（N-）上形成肖特基勢壘層（P-MSi），肖特基勢壘層采用摻雜磷的金屬硅化物作為勢壘層，肖特基勢壘層上蒸鍍金屬形成陽極（top?metal），襯底層（N+）背面減薄后蒸鍍金屬形成陰極(back?metal)，勢壘區邊緣采用摻硼形成保護環（P+）。

肖特基勢壘層（P-MSi）是由濺射的薄層勢壘金屬，與外延層頂部N-型半導體材料，在450℃-500℃氮氣氛下合金形成金屬硅化物勢壘結（MSi）后，采用低能量小束流注入摻雜磷后采用800-900℃的快速退火，形成摻雜的勢壘層（P-MSi）。

另外，可形成摻磷的金屬硅化物勢壘結的肖特基勢壘器件的制造流程，包括如下步驟：

A、在N-外延層上生長氧化層，經過第一次光刻、腐蝕工步，將P+環區刻開，進行硼摻雜推結形成終端保護環P+；

B、再經過第二次光刻、腐蝕工步，將勢壘區刻開，漏出N-表層；

C、經過薄層金屬淀積、低溫氮氣合金工步，在N-表層形成金屬硅化物肖特基勢壘層（MSi），通過選擇腐蝕，將勢壘區多余的金屬及氧化層上的金屬去除；

D、采用低能量、小束流注入工步，在金屬硅化物中進行磷摻雜，通過800-900℃的快速退火，將摻雜的磷激活，形成摻雜磷的金屬硅化物肖特基勢壘層（P-MSi）；此摻雜磷的金屬硅化物肖特基勢壘層，較無注入摻雜的金屬硅化物肖特基勢壘層勢壘高度降低；摻雜的磷雜質激活后分布不能超過金屬硅化物肖特基勢壘層(MSi)厚度，否則將會導致反向漏電流大幅度的增加，因此選擇合適的注入劑量、能量和快速退火溫度、時間匹配是重要的控制點；

E、進行正面金屬層蒸鍍，通過第三次光刻、腐蝕，形成正面金屬電極；

F、利用減薄技術將襯底層(N+)底部減薄，再進行背面金屬層蒸鍍，整個器件結構形成。

本實用新型的肖特基勢壘器件的加工生產制造流程，其特點是在傳統制造流程上增加一步低能量、小束流注入，在金屬硅化物中摻雜磷，通過快速退火激活磷雜質，形成摻磷的金屬硅化物勢壘結（P-MSi），此肖特基勢壘器件具有低正向飽和壓降，可提高產品競爭優勢。

附圖說明

圖1為本實用新型一種摻雜的肖特基勢壘器件的結構示意圖；

圖2?為本實用新型的肖特基勢壘層摻雜濃度分布圖；

圖3為采用本實用新型的肖特基器件正向I-V曲線與傳統肖特基器件比較圖；

圖4為采用本實用新型的肖特基器件反向V-I曲線與傳統肖特基器件比較圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型一種摻雜的肖特基勢壘器件的結構示意圖；一種摻雜的肖特基勢壘器件，其特征在于：包括外延層（N-）、襯底層（N+），在外延層（N-）上形成肖特基勢壘層（P-MSi），肖特基勢壘層采用摻雜磷的金屬硅化物作為勢壘層，肖特基勢壘層上蒸鍍金屬形成陽極（top?metal），襯底層（N+）背面減薄后蒸鍍金屬形成陰極(back?metal)，勢壘區邊緣采用摻硼形成保護環（P+）。

本實用新型的肖特基勢壘器件制造流程如下：

A、在N-外延層上生長氧化層，經過第一次光刻、腐蝕工步，將P+環區刻開，進行硼摻雜推結形成終端保護環P+；

B、再經過第二次光刻、腐蝕工步，將勢壘區刻開，漏出N-表層；

C、經過薄層金屬淀積、低溫氮氣合金工步，在N-表層形成金屬硅化物肖特基勢壘層（MSi），通過選擇腐蝕，將勢壘區多余的金屬及氧化層上的金屬去除；