[發明專利]帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法

在審

• 申請號: 202111662487.6
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114530487A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 郁鑫鑫;周建軍;吳云;孔月嬋
• 申請（專利權）人: 南京中電芯谷高頻器件產業技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/16;H01L21/329;H01L29/872
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，其步驟包括：

步驟1，在潔凈的高摻雜p型摻雜金剛石襯底(1)上生長輕摻雜p型金剛石外延層(2)；

步驟2，在樣品表面生長掩模層(3)，通過光刻、顯影工藝，利用光刻膠(4)定義刻蝕區域，然后刻蝕無光刻膠保護區域的掩模層(3)，去除光刻膠(4)；

步驟3，以剩余掩模層(3)為掩模刻蝕輕摻雜p型金剛石外延層(2)；

步驟4，以掩模層(3)為掩模生長n型氧化鎵外延層(5)；

步驟5，通過剝離法去除掩膜層(3)以及其上面的n型氧化鎵外延層(5)；

步驟6，在樣品背面淀積金剛石歐姆接觸金屬層(6)，并退火形成歐姆接觸；

步驟7，通過光刻、顯影工藝，利用光刻膠(7)定義肖特基接觸區域，然后淀積肖特基接觸金屬(8)，剝離形成歐姆電極。

2.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，所述高摻雜p型摻雜金剛石襯底(1)為單晶或多晶，摻雜濃度高于1E19cm^-3。

3.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，所述輕摻雜p型金剛石外延層(2)摻雜濃度在1E14cm^-3到1E18cm^-3之間。

4.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，所述掩模層(3)為Si₃N₄、SiO₂、Al₂O₃、Ni或Ir。

5.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟2中，定義的刻蝕區的寬度為100nm～10μm，刻蝕區的間距為100nm～10μm，刻蝕區的數量為2～100。

6.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟2中，通過丙酮去除光刻膠(4)；步驟7中，通過丙酮剝離形成歐姆電極。

7.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟3中，輕摻雜p型金剛石外延層(2)的刻蝕深度最小為0，最大不超過輕摻雜p型金剛石外延層(2)的厚度。

8.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟4中，n型氧化鎵外延層(5)外延方法為激光脈沖沉積、磁控濺射、化學氣相沉積或分子束外延，摻雜濃度在1E14cm^-3到1E19cm^-3之間，厚度為100nm～10μm之間。

9.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟5中，所述金剛石歐姆接觸金屬層(6)為Ti、Al、Au、Pt、Ni、Mo、Cu、Ag、Pd、W、Fe中的一種或多種的組合，厚度為10nm～1μm，退火氣氛為氮氣，退火溫度在400℃到800℃之間。

10.如權利要求1所述的帶邊緣終端的金剛石肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟6中，所述肖特基接觸金屬(8)為Ti、Al、Au、Pt、Ni、Mo、Cu、Ag、Pd、W、Fe中的一種或多種的組合，肖特基電極的邊緣在n型氧化鎵外延層(5)上。