一種肖特基二極管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種肖特基二極管的制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著肖特基二極管的發展，市場對它的需求是希望正向導通壓降越來越低。如圖1所示，在傳統的肖特基二極管制作方法中，制作的肖特基二極管的勢壘區101的表面為平面結構，這種結構由于勢壘區的表面是平面的，導電通道僅僅是平面結構，勢壘區的面積得到了限制，從而限制了單位面積管芯的電流導通能力，大大限制了肖特基二極管正向導通壓降的降低。

【發明內容】

[0003]本發明是為了解決現有技術中的上述不足而完成的，本發明的目的在于提出一種肖特基二極管的制作方法，該方法能夠解決傳統的肖特基二極管的制作工藝制作的肖特基二極管的正向導通壓降較高的缺陷。
[0004]為達此目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]一種肖特基二極管的制作方法，包括以下步驟:
[0006]步驟S1、提供半導體基片，所述半導體基片包括襯底和外延層，在所述外延層內制備終端結構，所述外延層內制備有終端結構，且所述終端結構繞所述外延層上表面一周設置，所述終端結構限定區域內的外延層上表面為凹凸結構；
[0007]步驟S2、在所述外延層之上制備勢壘區，所述勢壘區位于所述終端結構限定區域內的外延層之上，且與所述終端結構電連接，所述勢壘區與所述外延層的接觸面為凹凸結構；
[0008]步驟S3、在所述勢壘區之上制備正面電極；
[0009]步驟S4、在所述襯底之下制備背面電極。
[0010]進一步地，所述步驟SI包括以下步驟:
[0011]步驟S11、在所述外延層之上依次制備第一氧化層和氮化硅層；
[0012]步驟S12、采用光刻技術蝕刻所述氮化硅層，形成間隔排列的至少一個氮化硅窗P ；
[0013]步驟S13、采用熱氧化技術對所述氮化硅窗口內的第一氧化層進行處理，使得所述第一氧化層與外延層的接觸面為凹凸結構；
[0014]步驟S14、采用腐蝕法去除剩余的氮化硅層。
[0015]步驟S15、補長所述第一氧化層；
[0016]步驟S16、利用光刻技術蝕刻所述第一氧化層的一周，并向露出的外延層內進行離子注入制備出場限環。
[0017]進一步地，所述步驟S12中形成的氮化硅窗口的形狀為條形、多邊形或圓形。
[0018]進一步地，所述步驟S12中形成的氮化硅窗口的尺寸小于或等于20微米，相鄰的氮化硅窗口之間的間隔小于或等于10微米。
[0019]進一步地，所述步驟S16后還包括以下步驟:
[0020]步驟S17、制備第二氧化層，所述第二氧化層覆蓋所述場限環的全部。
[0021]進一步地，所述步驟S2包括以下步驟:
[0022]步驟S21、利用濕法腐蝕去除場限環限定區域內的第一氧化層及場限環內側區域上的第二氧化層，露出外延層；
[0023]步驟S22、在所述外延層之上淀積勢壘金屬，再進行退火處理，以形成勢壘區，所述勢壘區覆蓋場限環的限定區域及場限環上表面未被所述第二氧化層覆蓋的區域。
[0024]進一步地，所述步驟S3中制備正面電極的方法為在所述勢壘區之上淀積正面電極金屬以形成正面電極。
[0025]進一步地，所述步驟S4包括以下步驟:
[0026]步驟S41、利用減薄機,減薄所述襯底；
[0027]步驟S42、在減薄后的襯底之下制備背面電極。
[0028]進一步地，所述步驟S42中制備背面電極的方法為在所述減薄后的襯底之下淀積背面電極金屬以形成背面電極。
[0029]本發明提供的肖特基二極管的制作方法通過將勢壘區的表面制備成凹凸結構，大大增加了勢壘區面積，導通通道不再是簡單的垂直方向，而是與凹凸結構的曲面相垂直的方向，進而增強了單位面積管芯的電流導通能力，降低了肖特基二極管的正向導通壓降。
【附圖說明】
[0030]為了更加清楚地說明本發明示例性實施例的技術方案，下面對描述現有技術和本發明實施例中所需要用到的附圖做一簡單介紹。顯然，所介紹的附圖只是本發明所要描述的一部分實施例的附圖，而不是全部的附圖，對于本領域普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖得到其他的附圖。
[0031]圖1為傳統肖特基二極管制作方法制備的肖特基二極管的結構示意圖。
[0032]圖2為本發明實施例提供的肖特基二極管的制作方法的流程示意圖。
[0033]圖3為圖2所示實施例中步驟SI的具體流程示意圖。
[0034]圖4為圖3所示步驟Sll對應的剖面示意圖。
[0035]圖5為圖3所示步驟S12對應的剖面示意圖。
[0036]圖6為圖3所示步驟S13對應的剖面示意圖。
[0037]圖7為圖3所示步驟S14對應的剖面示意圖。
[0038]圖8為圖3所示步驟S15對應的剖面示意圖。
[0039]圖9為圖3所示步驟S16對應的剖面示意圖。
[0040]圖10為圖3所示步驟S17對應的剖面示意圖。
[0041]圖11為圖2所示實施例中步驟S2的具體流程示意圖。
[0042]圖12為圖11所示步驟S21對應的剖面示意圖。
[0043]圖13為圖11所示步驟S22對應的剖面示意圖。
[0044]圖14為圖2所示實施例中步驟S3對應的剖面示意圖。
[0045]圖15為圖2所示實施例中步驟S4的具體流程示意圖。
[0046]圖16為圖15所示步驟S41對應的剖面示意圖。
[0047]圖17為圖15所示步驟S42對應的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將結合本發明實施例中的附圖，通過【具體實施方式】，完整地描述本發明的技術方案。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下獲得的所有其他實施例，均落入本發明的保護范圍之內。
[0049]圖2為本發明實施例提供的肖特基二極管的制作方法的流程示意圖。如圖2所示，本發明實施例提供的肖特基二極管的制作方法包括以下步驟:
[0050]步驟S1、提供半導體基片，半導體基片包括襯底和外延層，在外延層內制備終端結構，外延層內制備有終端結構，且終端結構繞外延層上表面一周設置，終端結構限定區域內的外延層上表面為凹凸結構。
[0051]本步驟中首先提供半導體基片，該半導體基片包括襯底和外延層，其中，襯底材料可以為低電阻率N型硅層，外延層材料可以為高電阻率N型硅層。本步驟中需要在外延層內制備終端結構，終端結構繞外延層上表面一周設置，終端結構限定區域內的外延層上表面為凹凸結構，其中，終端結構可以為場限環、場板設計、結終端擴展、變化橫向摻雜、斜表面終端和溝槽結構中的任意一種或多種的組合。具體的，圖3為圖2所示實施例中步驟SI的具體流程示意圖，參見圖3所示，具體包括如下步驟:
[0052]步驟SI 1、在外延層202上依次制備第一氧化層203和氮化硅層204。
[0053]如圖4所示，本步驟中在由襯底201和外延層202依次疊加構成的半導體基片的外延層202上依次制備第一氧化層203和氮化娃層204。
[0054]其中，制備上述第一氧化層203的方法可以采用熱氧化工藝或淀積工藝，熱氧化工藝是在氧化爐中進行的，氧化溫度可以為850-1200攝氏度，氧化時間可以為5-60分鐘；淀積工藝包括化學氣相淀積和物理氣相淀積兩種方式。本步驟中制備的第一氧化層203的厚度可以小于或等于5000埃。
[0055]另外，制備上述氮化硅層204的方法可以采用化學氣相淀積工藝，化學氣相淀積的反應室的溫度可以為200-600攝氏度。本步驟中制備的氮化硅層204的厚度可以小于或等于20000埃，例如可以為2000-20000埃。
[0056]步驟S12、采用光刻技術蝕刻氮化硅層204，形成間隔排列的至少一個氮化硅窗口205。
[0057]如圖5所示，本步驟中采用光刻技術蝕刻氮化硅層204，形成間隔排列的至少一個氮化硅窗口 205。
[0058]其中，上述氮化硅窗口 205的尺寸可以為小于或等于20微米，間隔可以為小于或等于10微米。
[0059]另外，上述氮化硅窗口 205的形狀可以是多種形式，例如可以為條形、多邊形或者圓形。其中，圓形結構可以將單位面積硅片的勢壘區的表面增大到(n+1)個單位面積，從而使得流過單位面積的電流增大到原有的(n+1)倍，大大減小了肖特基二極管的正向導通壓降，圓形結構是對于減小正向導通壓降效果較好的結構。
[0060]步驟S13、采用熱氧化技術對氮化硅窗口 205內的第一氧化層203進行處理，使得第一氧化層203與外延層202的接觸面為凹凸結構。
[0061]如圖6所示，本步驟中采用熱氧化技術對氮化硅窗口 205內的第一氧化層進行處理，由于步驟S12中形成的氮化硅窗口 205之間的間隔的存在，使得氮化硅窗口 205內的第一氧化層形成凸起或凹陷，進而第一氧化層與外延層202的接觸面形成凹凸結構，形成具有凹凸結構的第一氧化層206。
[0062]其中，上述熱氧化技術可以在氧化爐中進行，氧化溫度可以為850-1200攝氏度，氧化時間可以為5-200分鐘。
[0063]另外，上述具有凹凸結構的第一氧化層206的彎曲程度與步驟Sll中制備的第一氧化層203的厚度和S12中形成的氮化硅窗口 205之間的間隔有關，通過調節步驟Sll中制備的第一氧化層203的厚度和步驟S12中形成的氮化硅窗口 205之間的間隔，可以得到具有不同彎曲程度的具有凹凸結構的第一氧化層206，步驟