[發明專利]一種NiPt15合金的肖特基二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 202110287682.9
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113054007A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 何靜博;尚春林;侯斌;齊易晨;胡長青
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L29/47
• 分類號: H01L29/47;H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種NiPt15合金的肖特基二極管及其制備方法，該制備方法包括在襯底上依次制備外延層、P+環，肖特基勢壘層、鋁合金層和正極導電層，在襯底的下表面上制備負極導電層，該制備方法使用LPCVD設備完成NiPt15合金，可獲得較高真空度，使得合金過程氣體壓力可控，有效優化合金工藝過程。由于采用NiPt15合金滲入到第一導電類型的外延層中形成肖特基勢壘層，生成的金屬硅化物包括鎳硅和鉑硅成分可以形成良好的肖特基接觸，鉑金屬的加入可以提高鎳硅薄膜的熱穩定性，大幅優化肖特基二極管的電參數特性。相較于鎳金屬合金有很大優勢。

【技術領域】

本發明屬于二極管制造技術領域，具體涉及一種NiPt15合金的肖特基二極管及其制備方法。

【背景技術】

目前，肖特基二極管的制備過程的合金工藝通常采用Ni金屬的合金化退火方式完成。然而由于Ni金屬的勢壘高度低，與硅材料在合金中形成的鎳硅化物在電學特性和熱穩定性方面的表現不能滿足實際電參數需求，即產品正向壓降較低，反向漏電流參數過高等情況，且易出現整個芯片成品率低，長時間工作使用后易發熱損壞等問題，產品無法滿足客戶需求，仍需優化提升。

【發明內容】

本發明的目的在于克服上述技術缺點，提供一種NiPt15合金的肖特基二極管及其制備方法，以解決現有技術中鎳硅化合物電學特性和熱穩定性難以滿足實際需求的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種NiPt15合金的肖特基二極管制備方法，包括以下步驟：

步驟1，在襯底上制備外延層；

步驟2，在外延層上制備P+環和接觸孔區；

步驟3，在多靶磁控濺射設備濺射NiPt15金屬層，然后將濺射后的芯片放置在LPCVD設備中，加熱使得NiPt15金屬層中的NiPt15金屬滲入至外延層中形成肖特基勢壘層；剝離肖特基勢壘層上的NiPt15金屬層，使得肖特基勢壘層裸露；濺射過程中的靶材為NiPt15合金，所述NiPt15合金中鉑含量為85％，鎳含量為15％；

步驟4，在肖特基勢壘層上制備鋁合金層；

步驟5，制備正極導電層；

步驟6，制備負極導電層。

本發明的進一步改進在于：

優選的，步驟2中，通過在襯底上依次進行氧化、光刻、刻蝕、硼注入及光刻和退火后形成P+環。

優選的，步驟3中，在濺射NIPT15金屬層以前，采用濃硫酸和雙氧水的混合溶液，以及氫氟酸和水的混合溶液清洗外延層的上表面；

多靶磁控濺射設備在濺射NIPT15金屬層以前，淀積室提前預抽真空。

優選的，步驟3中，濺射功率為2～50KW，濺射真空度為×10-3mbar，濺射NIPT15合金層的厚度為30～300nm。

優選的，步驟3中，在LPVVD設備中加熱溫度為400～650℃，加熱時間為5～40min，加熱過程中采用N2保護，N2流量為5～20L/min。

優選的，步驟3中，通過王水去除NIPT15合金層。

一種通過上述制備方法制得的NiPt15合金的肖特基二極管，包括襯底，襯底上附著有外延層，外延層的上表面內部設置有P+環，外延層2的上表面內部設置有肖特基勢壘層，肖特基勢壘層被P+環圍繞；

所述外延層上設置有氧化層，氧化層上設置有鋁合金層，鋁合金層上設置有正極導電層；

所述襯底的下部設置有負極導電層。