[發明專利]肖特基二極管的制備方法

有效

• 申請號: 201910967615.4
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110676307B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 王元剛;馮志紅;呂元杰;周幸葉;譚鑫;韓婷婷;梁士雄;卜愛民;許春良
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李坤

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種肖特基二極管的制備方法。該方法包括：在襯底上外延第一n型氧化鎵層；制備再生長掩膜層；其中，所述再生長掩膜層位于待制備的凹槽結構所對應的區域；制備再生長掩膜層后，外延第二n型氧化鎵層；制備第一陽極金屬層；將所述再生長掩膜層、所述再生長掩膜層上方的所述第二n型氧化鎵層和所述再生長掩膜層上方的所述第一陽極金屬層去除，形成凹槽結構；淀積絕緣介質層；將第一區域的絕緣介質層去除，保留第二區域的絕緣介質層，其中，所述第一區域位于所述第一陽極金屬層所對應的區域范圍內，所述第二區域包括所述凹槽結構所對應的區域。上述方法可以將陽極金屬和凹槽完全對齊且可精準控制凹槽深度。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種肖特基二極管的制備方法。

背景技術

隨著半導體器件應用在越來越多的技術領域，傳統硅基等窄禁帶半導體二極管遭遇到了諸多挑戰，其中擊穿電壓難以滿足要求日益增長的需求，成為影響進一步提升器件性能的關鍵因素之一。氧化鎵(Ga₂O₃)與以SiC、GaN為代表的第三代半導體材料相比較，具有更寬的禁帶寬度，擊穿場強相當于Si的20倍以上，SiC和GaN的2倍以上，從理論上說，在制造相同耐壓的二極管器件時，器件的導通電阻可降為SiC的1/10、GaN的1/3，Ga₂O₃材料的巴利伽優值是SiC的18倍、GaN材料的4倍以上，因此Ga₂O₃是一種性能優異的適于功率器件和高壓開關器件制備的寬禁帶半導體材料。

寬禁帶氧化鎵肖特基二極管具有高擊穿、低導通電阻等優勢，但是鏡像力致勢壘降低限制了氧化鎵肖特基二極管特性的擊穿電壓與導通特性。現有的具有凹槽結構的肖特基二極管可將表面電場峰值引入體內，一定程度上降低了鏡像力導致的勢壘降低效應的影響，從而提高了擊穿電壓，改善了導通特性。然而，現有方法在制作凹槽結構時，難以使陽極金屬和凹槽完全對準且難以精準控制凹槽的深度。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種肖特基二極管的制備方法，以解決現有的制作具有凹槽結構的肖特基二極管的方法難以使陽極金屬與凹槽完全對準和難以精準控制凹槽的深度的問題。

本發明實施例提供了一種肖特基二極管的制備方法，包括：

在襯底上外延第一n型氧化鎵層；

在所述第一n型氧化鎵層上制備再生長掩膜層；其中，所述再生長掩膜層位于待制備的凹槽結構所對應的區域；

制備再生長掩膜層后，外延第二n型氧化鎵層；

在所述第二n型氧化鎵層上制備第一陽極金屬層；

將所述再生長掩膜層、所述再生長掩膜層上方的所述第二n型氧化鎵層和所述再生長掩膜層上方的所述第一陽極金屬層去除，形成凹槽結構；

在形成凹槽結構后，淀積絕緣介質層；

將第一區域的絕緣介質層去除，保留第二區域的絕緣介質層，其中，所述第一區域位于所述第一陽極金屬層所對應的區域范圍內，所述第二區域包括所述凹槽結構所對應的區域；

制備正面第二陽極金屬層和背面陰極金屬層。

可選的，在襯底上外延第一n型氧化鎵層之前，還包括：

在襯底上外延第三n型氧化鎵層；其中，所述第一n型氧化鎵層的摻雜濃度小于所述第三n型氧化鎵層的摻雜濃度。

可選的，所述在所述第一n型氧化鎵層上制備再生長掩膜層，包括：

通過光刻和濕法腐蝕將待制備的凹槽結構所對應的區域以外的掩膜層去除，使待制備的凹槽結構所對應的區域的掩膜層形成再生長掩膜層。