[发明专利]肖特基势垒制作方法及肖特基势垒

说明书

技术领域

本发明涉及金属-半导体结，尤其涉及一种肖特基势垒制作方法和肖特基势垒。

背景技术

肖特基势垒二极管又称热载流子二极管。是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。通常用蒸镀、溅射、电镀等方法在洁净的半导体表面上淀积一层纯金属膜，形成面接触肖特基结。势垒结构的形成是制造肖特基产品的关键步骤。肖特基势垒二极管的制作中为了获得具有低正向导通电压的肖特基二极管，一般采用低势垒的Ti做势垒金属，在硅片上形成Ti-Si势垒层。目前一般通过蒸镀的方法在硅片上蒸镀金属Ti，为了势垒结构的长期稳定，使接触良好、减小接触电阻，须在蒸镀Ti金属层后进行适当热处理。但Ti容易氧化，这使得热处理步骤的难度大，制作出的Ti势垒产品的参数控制不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种肖特基势垒制作方法，可以解决上述势垒金属容易氧化、造成热处理步骤难度大或势垒参数控制不稳定的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种肖特基势垒制作方法，包括如下步骤a.在硅片上形成低势垒金属层；b.在低势垒金属层上形成包覆所述低势垒金属层的电极金属层，形成硅片-低势垒金属-电极金属层结构；c.对所述硅片-低势垒金属-电极金属层结构进行热处理。

本发明肖特基势垒制作方法通过先蒸镀低势垒金属层，后蒸镀电极金属层，使电极金属层覆盖在低势垒金属层外，进行热处理时，利用外部的电极金属层对内部的低势垒金属层形成保护，防止低势垒金属层氧化而引起势垒参数不稳定的问题。另外，形成势垒的同时，电极金属层也同时形成，制作肖特基产品时不需要后续进行正面电极金属淀积的步骤。

在一些实施方式中，所述低势垒金属层为Ti金属层。

在一些实施方式中，所述电极金属层为Ag金属层或Al金属层。电极金属层能够防止低势垒金属层氧化。

在一些实施方式中，在所述步骤a、b中，分别采用真空蒸镀法形成所述低势垒金属层和所述电极金属层。使得形成的金属层厚度均匀，性质稳定。

在一些实施方式中，在所述步骤c中，在H₂和N₂的气氛内进行热处理，所述热处理的温度为400摄氏度，热处理时间为30分钟。使热处理后的Si-Ti势垒结构接触良好、减小接触电阻，长期稳定。

在一些实施方式中，在所述步骤a之前还包括对所述硅片进行清洗的步骤，防止杂质对后续步骤产生不良影响。

在一些实施方式中，所述对所述硅片进行清洗的步骤包括：采用H₂SO₄：H₂O₂体积比为5：1的清洗液清洗硅片10分钟；用HF:H₂O体积比为10:1的清洗液清洗硅片30秒；冲水，甩干。由此，可以将硅片表面清洁干净，不会对后续步骤产生影响，使所得的势垒结构参数稳定。

采用本发明的方法制得的势垒正向导通压降VF＝0.46V±0.02V，整片良率均能达到90％以上，明显高于采用现有技术方法只用Ti金属的75％的整片良率。

根据本发明的了另一方面，提供了一种肖特基势垒，包括硅片、低势垒金属层及电极金属层，所述低势垒金属层蒸镀在所述硅片上，所述电极金属层蒸镀在所述低势垒金属层上并包覆所述低势垒金属层。利用外部的电极金属层对内部的低势垒金属层形成保护，防止对势垒的热处理过程中低势垒金属层被氧化而引起势垒参数不稳定的问题。形成势垒的同时，电极金属层也同时形成，制作肖特基产品时不需要后续进行正面电极金属淀积的步骤。

在一些实施方式中，低势垒金属层为Ti金属层。

在一些实施方式中，所述Ti金属层的厚度为200纳米。该厚度的Ti金属层性质稳定，势垒不容易有缺陷，同时又不浪费金属。

在一些实施方式中，电极金属层为Ag金属层或Al金属层。

在一些实施方式中，所述Ag金属层或Al金属层的厚度为3微米。该厚度的Ag金属层可靠性好，既能起到保护下面势垒层的作用，产品可靠性好，又不浪费金属。

附图说明

图1为跟据本发明一实施方式的流程框图；

图2为根据本发明一实施方式的肖特基势垒结构示意图。

具体实施方式

图1为跟据本发明一实施方式的流程框图。图2为根据本发明一实施方式的的肖特基势垒结构示意图。下面结合附图说明本发明的方法，如图所示，本发明的肖特基势垒制作方法包括如下步骤：

a.在硅片1上形成低势垒金属层2；