[发明专利]肖特基二极管的制备方法

说明书

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种肖特基二极管的制备方法。该方法包括：在衬底上外延n型氧化镓层；在所述n型氧化镓层上制备第一掩膜层；其中，所述第一掩膜层位于待制备的氮离子处理区以外所对应的区域；对器件正面进行等离子体表面处理，形成氮离子处理区；其中，处理气体为氮气或含氮元素的化合物；去除所述第一掩膜层；制备正面阳极金属层和背面阴极金属层；其中，所述阳极金属层的左右边缘位于所述氮离子处理区所对应的区域内，且所述阳极金属层下方对应的区域包含所述氮离子处理区以外所对应的区域。上述方法可以优化阳极结处电场，提高器件的耐高压特性并兼顾导通特性。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种肖特基二极管的制备方法。

背景技术

随着半导体器件应用在越来越多的技术领域，传统硅基等窄禁带半导体二极管遭遇到了诸多挑战，其中击穿电压难以满足要求日益增长的需求，成为影响进一步提升器件性能的关键因素之一。氧化镓(Ga₂O₃)与以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料相比较，具有更宽的禁带宽度，击穿场强相当于Si的20倍以上，SiC和GaN的2倍以上，从理论上说，在制造相同耐压的二极管器件时，器件的导通电阻可降为SiC的1/10、GaN的1/3，Ga₂O₃材料的巴利伽优值是SiC的18倍、GaN材料的4倍以上，因此Ga₂O₃是一种性能优异的适于功率器件和高压开关器件制备的宽禁带半导体材料。

宽禁带氧化镓肖特基二极管具有高击穿、低导通电阻等优势，科研人员通过提高Ga₂O₃晶体材料质量、优化掺杂工艺等方法，不断提高肖特基二极管的器件性能，然而目前已有的肖特基二极管，其击穿电压和导通特性还远低于材料预期值。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种肖特基二极管的制备方法，以提高现有的肖特基二极管的击穿电压和导通特性。

本发明实施例提供了一种肖特基二极管的制备方法，包括：

在衬底上外延n型氧化镓层；

在所述n型氧化镓层上制备第一掩膜层；其中，所述第一掩膜层位于待制备的氮离子处理区以外所对应的区域；

对器件正面进行等离子体表面处理，形成氮离子处理区；其中，处理气体为氮气或含氮元素的化合物；

去除所述第一掩膜层；

制备正面阳极金属层和背面阴极金属层；其中，所述阳极金属层的左右边缘位于所述氮离子处理区所对应的区域内，且所述阳极金属层下方对应的区域包含所述氮离子处理区以外所对应的区域。

可选的，所述衬底为n型氧化镓衬底，且掺杂浓度大于所述n型氧化镓层的掺杂浓度。

可选的，所述在所述n型氧化镓层上制备第一掩膜层，包括：

在所述n型氧化镓层上淀积掩膜层；

通过光刻和湿法腐蚀将待制备的氮离子处理区对应的掩膜层去除，形成第一掩膜层。

可选的，所述第一掩膜层包括SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂和MgO中的任意一种。

可选的，所述氮离子处理区包括：与所述阳极金属层所对应区域不重叠的第一处理区、与所述阳极金属层所对应区域部分重叠的第二处理区和位于所述阳极金属层所对应区域内的第三处理区。

可选的，在所述对器件正面进行等离子体表面处理，形成氮离子处理区之后，所述方法还包括再处理步骤：

去除第四处理区域对应的第一掩膜层；