[发明专利]无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法及肖特基芯片

说明书

无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法及肖特基芯片，属于半导体制造技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，形成外延层（5）；步骤b，形成耐压环沟槽（2）；步骤c，进行热氧化；步骤d，填充绝缘材料（1）；步骤e，将外延层（5）表面的绝缘材料（1）去除；步骤f，形成肖特基界面（3）；步骤g，去除绝缘材料（1）表面的肖特基界面（3）；步骤h，根据切割线（9）对肖特基芯片进形切割。在本无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法及肖特基芯片，省略了肖特基芯片制造过程中的光刻步骤，大大减少了工艺复杂程度和成本，同时提高了肖特基芯片的耐压性能。

技术领域

无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法及肖特基芯片，属于半导体制造技术领域。

背景技术

近年来由于肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode，简称SBD）的低导通压降和极短的反向恢复时间对电路系统效率提高引起了人们高度重视并应用广泛。SBD有三个特点较为突出：（1）因为肖特基势垒高度小于PN结势垒高度，SBD的开启电压和导通压降均比PIN二极管小，可以降低电路中的功率损耗到较低水平；（2）SBD的结电容较低，它的工作频率高达100GHz；（3）SBD是不存在少数载流子的注入，因此开关速度更快，自身反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充放电时间。

传统肖特基二极管的结构决定了肖特基二极管在性能上存在如下缺陷：（1）由于反向阻断能力接近200V时，肖特基整流器的正向压降VF将接近PIN整流器的正向压降，因此传统的肖特基势垒二极管的反向阻断电压一般低于200V，使之在应用中的效率更低。（2）传统的肖特基二极管其反向漏流较大且对温度敏感，传统的肖特基二极管结温在125℃到175℃之间。（3）在耐压环1的底部形成有弧形面，而弯曲弧度越大电势线越密，电场强度越大，这影响了芯片的耐压性能。

现有技术中，结势垒肖特基二极管芯片的结构如图21所示，包括衬底6，在衬底6的上方为外延层5，在外延层5上表面边缘还设置有绝缘层10，在绝缘层10的下方还间隔设置有若干P+型耐压环11。在P+型耐压环11内侧的外延层5表面设置有肖特基界面3，在肖特基界面3的表面堵盖后阳极金属层4，在衬底6的底面覆盖有阴极金属层8。基于上述结构，传统的二极管在产品以及工艺上还存在有如下缺陷：现有工艺中至少需要三次光刻工艺：第一次是在外延层5的表面进行光刻，然后经离子注入等工艺形成P+型耐压环11；第二次光刻工艺是对绝缘层10光刻使之形成接触孔，以便进一步形成肖特基界面3；第三次光刻是对阳极金属层4进行光刻，使之位于绝缘层10的内侧，因此现有技术中生产工艺较为复杂，且需要较宽的一个或多个耐压环来提高芯片耐压性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种省略了肖特基芯片制造过程中的光刻步骤，大大减少了工艺复杂程度和成本的无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法以及一种提高了耐压性能的肖特基芯片。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该无需光刻步骤的肖特基芯片制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，在衬底的上方形成外延层；

步骤b，在外延层表面两侧分别至少划出一个耐压环沟槽；

步骤c，进行热氧化，在外延层的表面以及耐压环沟槽的侧壁上形成绝缘物；

步骤d，在外延层的表面以及耐压环沟槽内部填充绝缘材料；

步骤e，将外延层表面的绝缘材料去除；

步骤f，在外延层表面形成肖特基界面；

步骤g，将形成于绝缘材料表面的肖特基界面去除；

步骤h，在耐压环沟槽中心位置或两个耐压环沟槽对肖特基芯片进形切割。

优选的，在完成所述步骤g之后，在所述肖特基界面上方和衬底下方分别形成阳极金属层和阴极金属层。