[發明專利]一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法

在審

• 申請號: 202011467430.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112670177A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 左瑜
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/872;H01L29/165
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

1.一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

選取[100]晶向GeOI襯底；

在所述GeOI襯底頂層Ge的上表面生長Pb層；

在所述Pb層的上表面淀積SiO₂保護層；

對包括所述GeOI襯底、所述Pb層、所述SiO₂保護層的整個材料進行激光再晶化工藝處理，形成DR-Ge_1-xPb_x復合層；

使用離子注入工藝對所述復合層的第一區域注入N型離子，進行第一摻雜；

使用離子注入工藝對所述復合層的第二區域注入N型離子，進行第二摻雜；

刻蝕所述復合層形成凹槽，并填充所述凹槽；

在所述第一區域上形成Al電極；

在所述第二區域上形成Ti電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述GeOI襯底頂層Ge的上表面生長Pb層，包括：

在所述GeOI襯底的上表面涂抹光刻膠，并對所述GeOI襯底頂層Ge的第一區域曝光；

利用固態氣源MBE工藝，在所述GeOI襯底頂層Ge上表面生長20nm～25nm的Pb層，并去除光刻膠。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：對包括所述GeOI襯底、所述Pb層、所述SiO₂保護層的整個材料進行激光再晶化工藝處理，形成DR-Ge_1-xPb_x復合層，包括：

將包括所述GeOI襯底、所述Pb層、所述SiO₂保護層的整個材料加熱至700℃，連續采用激光工藝晶化所述整個襯底材料；其中，激光波長為808nm，激光光斑尺寸10mm×1mm，激光功率為1.5kW/cm²，激光移動速度為25mm/s，自然冷卻所述整個襯底材料，形成DR-Ge_1-xPb_x復合層；

利用干法刻蝕工藝刻蝕所述SiO₂層。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述DR-Ge_1-xPb_x中x的范圍為3％～5％。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，使用離子注入工藝對所述復合層的第一區域注入N型離子，進行第一摻雜；包括：

在所述復合層的上表面涂抹光刻膠，并對所述第一區域曝光；

在溫度為200～300℃下，使用離子注入工藝在所述第一區域注入N型離子，進行第一摻雜，所述第一摻雜的濃度為1×10¹⁹cm^-3，并去除所述光刻膠。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，使用離子注入工藝對所述復合層的第二區域注入N型離子，進行第二摻雜，包括：

在所述復合層的上表面涂抹光刻膠，并對所述第二區域曝光；

在溫度為200～300℃下，使用離子注入工藝在所述第二區域注入N型離子，進行第二摻雜，所述摻雜濃度為2.0×10¹⁷cm^-3～3×10¹⁷cm^-3，并去除所述光刻膠；

在600℃溫度下，在N2氛圍下退火30分鐘。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，刻蝕所述復合層形成凹槽，并填充所述凹槽，包括：

在所述復合層的上表面涂抹光刻膠，對所述復合層曝光；

使用干法刻蝕工藝對所述曝光區域進行刻蝕，形成深度為50～150nm的所述凹槽，去除所述光刻膠。

在750℃～850℃溫度下，利用化學氣相沉積工藝在所述復合層的上表面淀積SiO₂，將所述凹槽填滿；

利用化學機械拋光方法去除所述復合層上表面的SiO₂。