[发明专利]肖特基二极管和其制造方法

说明书

技术领域

本发明描述了一种体导电肖特基二极管以及一种用于制造这种肖特基二极管的、优选用于在晶圆整片中制造同种二极管的方法。

背景技术

原则上肖特基二极管早已例如在EP 0 054 655 A2或US 4,398,344中公知。原则上，相对于具有pn结的半导体二极管，就肖特基二极管，特别是那些由化合物半导体材料制成的肖特基二极管而言有利的是其特别快的开关特性，也就是能够以高频从正向导通运行过渡到反向截止运行的可能性。由此原因，肖特基二极管，包括那些基于硅的肖特基二极管，特别适合于在大量不同的应用中用作为保护二极管。

肖特基二极管另一重要优点在于，沿电流方向电压下降比较小。这个优点例如当用作光伏设备中的保护二极管时是有意义的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种机械上坚固的肖特基二极管，以及所属的制造方法，这种肖特基二极管也允许在较高电压和电流的情况下快速切换。

根据本发明，该技术问题通过具有权利要求1的特征的肖特基二极管和通过具有权利要求8的特征的制造方法得以解决。在各个从属权利要求中描述了优选实施方式。

本发明的出发点是具有第一和第二主面以及边缘面的肖特基二极管。从第一主面出发来观察，根据本发明的肖特基二极管具有层式构造，其中所有层可以具有不同厚度，但全部相互平行定向。

接在肖特基二极管的第一主面上的第一层是具有第一高掺杂物浓度的半导体基体，该掺杂物浓度导致所述层的高导电性。在该基体上在其背离第一主面的面上接有具有与基体的导电性相同的导电性的半导体层。但是该半导体层具有在数量级方面较低的掺杂物浓度。

在该半导体层上布置第一金属层，其中在所述两个层的边界面上相对彼此构成肖特基接触。在所述第一金属层上优选接有构成为迁移屏障的第二金属层。这个例如由钛构成的金属层阻止金属原子穿过该层侵入第一金属层中。在那里，这种金属原子可能阻碍肖特基接触的功能。

在第一或者如果存在的话在第二金属层上布置由连接介质制成的层，该连接介质用于连接该金属层与平面接触体。该接触体此处可以由金属或高掺杂半导体材料制成。配属的连接介质优选构成为一层的或多层的其它金属层或构成为导电粘合连接件。背离连接介质的接触体主面构成肖特基二极管的第二主面。

肖特基二极管的边缘面可以垂直于那些层特别是垂直于至少一个金属层地定向。但是，特别是在用于高电压的肖特基二极管中，至少在肖特基接触与边缘面相遇的那个边缘面区域内，可以优选的是，当此处边缘面与那些层成多于5度地偏离直角的角。

此外还设置有完全地或部分地覆盖肖特基二极管的边缘面的钝化层。在仅部分覆盖的情况下在此至少覆盖边缘区域的那个在肖特基接触周围的区段，即其下方和上方。在完全覆盖的情况下所述钝化层从第一主面至第二主面地延伸。

根据本发明的构造地，肖特基二极管的主面同时构成相应的第一和第二电接触表面。在此可以优选地，在至少一个所述接触表面上设置另外的金属接触层。特别是当接触体并非金属地构成时，为了能够外部地连接肖特基二极管，可能需要在此设置另外的金属接触层，该金属接触层也可以构成为多层接触。

根据本发明的、用于制造至少一个这种体导电肖特基二极管的方法，其特征在于下列方法步骤：

为了电流通过时传导损耗尽可能最小，准备具有高掺杂物浓度的半导体基体。该半导体基体的第一主面也构成后面的肖特基二极管的第一电接触表面。不言而喻是优选的并且由现有技术一般公知的是在该方法的范围内制造多个肖特基二极管。为此存在晶圆形式的半导体基体，在后面的方法步骤中由其分离出数个单个肖特基二极管。

接下来，在半导体基体的与第一主面相对设置的面上外延沉积与半导体基体相同导电性的但掺杂物浓度较低的半导体层，该半导体层对于构成肖特基接触是必需的。

在半导体层上布置第一金属层，由此在该第一金属层与半导体层之间构成肖特基接触。

优选在第一金属层上布置第二金属层作为迁移屏障。对于两个金属层，可以优选以蒸镀法，溅射方法或沉积法由液相中施加这两个金属层，其中用于这两个金属层的方法可以完全不同。

在进一步的步骤中，借助连接介质连接平面接触体与第一金属层或者如果存在的话第二金属层。对于此连接，各种公知的方法，例如粘接法，焊剂焊接法或烧结法也可以是有利的。

在至此以有利的方式在整个晶圆上应用的方法步骤之后，在下一步骤中构成单个的肖特基二极管。对此有利的是在载体装置，特别优选构成为可伸展的薄膜的载体装置上布置所述晶圆。