[發明專利]集成肖特基二極管的功率器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202011027352.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112164654B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 溫正欣;張振中;和巍巍;汪之涵;鄭澤東
• 申請（專利權）人: 深圳基本半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/45;H01L29/47;H01L29/78
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 黃議本

1.一種集成肖特基二極管的功率器件的制造方法，其特征在于，包括：

在襯底上外延形成外延漂移層；

在所述外延漂移層上沉積第一介質層；

在所述第一介質層上沉積二氧化硅層；

在所述二氧化硅層上沉積第二介質層；

在所述第二介質層上涂覆光刻膠，進行光刻、顯影、烘烤后，以所述光刻膠為掩膜，刻蝕所述第二介質層、所述二氧化硅層及所述第一介質層；

以上述刻蝕剩余結構作為掩膜，進行離子注入形成源區；

腐蝕上述結構指定時間，以露出溝道區域和基區區域；

以上述腐蝕剩余結構為掩膜，離子注入形成阱區；

清洗晶片，去除表面結構；

在上述結構的上表面沉積厚二氧化硅層并涂覆光刻膠，進行光刻、顯影、烘烤后，以光刻膠為掩膜，刻蝕所述二氧化硅層，形成基區注入掩膜，進行離子注入形成基區；

去除所述二氧化硅層后濺射碳膜，并進行高溫激活退火，之后去除碳膜；

犧牲氧化后去除犧牲氧化層；

在晶片表面沉積場氧并刻蝕所述場氧；

高溫熱氧化并退火，形成柵氧化層；

在所述柵氧化層的上方沉積摻雜多晶硅；

刻蝕所述多晶硅，形成多晶硅柵條；

沉積二氧化硅，以覆蓋上述多晶硅柵條；

使用厚光刻膠，進行光刻、顯影、堅膜后刻蝕所述二氧化硅至所述外延漂移層；

在器件的正面和背面分別形成金屬層，退火后正面金屬與所述外延漂移層形成肖特基接觸，且正面金屬與所述源區形成歐姆接觸，背面金屬與所述襯底形成歐姆接觸；

形成厚Al，涂覆光刻膠，顯影、堅膜后刻蝕所述厚Al形成pad結構；

沉積鈍化層，涂覆PI層，之后涂覆光刻膠，顯影、堅膜后刻蝕所述PI層及所述鈍化層開口，完成制造集成肖特基二極管的功率器件。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：所述第一介質層的材料包括Si3N4或多晶硅材料；所述第一介質層的厚度為0.05μm至0.2μm。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于：所述第二介質層的材料包括Si3N4或多晶硅材料；所述第二介質層的厚度為0.05μm至0.2μm。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，腐蝕上述結構指定時間，以露出溝道區域和基區區域，具體為：使用溶液腐蝕上述結構指定時間，以露出溝道區域和基區區域；所述溶液為配比為10:1的BOE溶液，所述指定時間為30分鐘。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在器件的正面形成金屬層具體為：在器件的正面濺射Ni、Ti或者Mo金屬層；所述金屬層的厚度為50nm至200nm。

6.根據權利要求5所述方法，其特征在于：退火后正面金屬與所述外延漂移層形成肖特基接觸中的退火時間為1分鐘至3分鐘。

7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，

在襯底上外延形成外延漂移層具體為：在n+型襯底上外延形成n型外延漂移層；所述n+型襯底為n+型碳化硅襯底；

以上述刻蝕剩余結構作為掩膜，進行離子注入形成源區，具體為：以上述刻蝕剩余結構作為掩膜，進行離子注入形成n+源區；

以上述腐蝕剩余結構為掩膜，離子注入形成阱區，具體為：以上述腐蝕剩余結構為掩膜，離子注入形成p型阱區；

清洗晶片，去除表面結構，具體為：使用BOE溶液、熱磷酸溶液及硫酸雙氧水溶液清洗晶片，去除表面結構；

進行離子注入形成基區具體為：進行離子注入形成p+型基區；

犧牲氧化后去除犧牲氧化層具體為：犧牲氧化后使用BOE溶液清洗去除犧牲氧化層；

高溫熱氧化并退火具體為：高溫熱氧化并在NO環境下退火。

8.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在所述柵氧化層的上方沉積摻雜多晶硅具體為：在所述柵氧化層的上方沉積n型摻雜多晶硅。

9.根據權利要求1所述方法，其特征在于，沉積鈍化層具體為：沉積Si3N4鈍化層。