[发明专利]一种沟槽二极管势垒层制备方法

说明书

本发明公开了半导体制造技术领域内的一种沟槽二极管势垒层制备方法，包括以下步骤：S1：在硅衬底表面溅射金属；S2：经快速退火炉退火横向形成势垒层；S3：经合金炉退火纵向形成势垒层；S4：去除硅衬底表面金属，完成势垒层制备。该势垒层制备方法可以解决势垒层边缘偏薄的问题，降低沟槽二极管漏电参数，提高产品稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种沟槽二极管势垒层制备方法。

背景技术

沟槽二极管常规制备方法包括：在硅衬底表面开设特定图形的沟槽，在沟槽中制备氧化层覆盖沟槽，在硅衬底表面溅射金属制备势垒层，在势垒层表面生长金属层。

而在氧化层制备过程中，不可避免的会覆盖位于沟槽边缘的部分硅衬底表面。由于氧化层遮挡，使得需要形成势垒层的区域边缘无法溅射足够量的金属，导致金属溅射形成的势垒层边缘偏薄，容易形成电流通道，从而导致制备的沟槽二极管漏电参数较大。

发明内容

本申请通过提供一种沟槽二极管势垒层制备方法，解决了现有技术中因氧化层遮挡导致金属溅射形成的势垒层边缘偏薄的问题，有效提高势垒层边缘厚度，降低沟槽二极管漏电参数。

本申请实施例提供了一种沟槽二极管势垒层制备方法，包括以下步骤：

S1：在硅衬底表面溅射金属；

S2：经快速退火炉退火横向形成势垒层；

S3：经合金炉退火纵向形成所述势垒层；

S4：去除所述硅衬底表面金属，完成所述势垒层制备。

上述实施例的有益效果在于：先以快速退火炉进行横向势垒形成后，再使用合金炉进行纵向势垒形成，解决势垒层边缘偏薄的问题，降低沟槽二极管漏电参数，提高产品稳定性。

在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：

在本申请其中一个实施例中，在步骤S1中，溅射金属时将溅射腔室的排气速率控制为设定值。溅射金属时需将硅衬底放置于溅射腔室，通过控制溅射腔室排气速率来优化溅射金属表面致密性，在一定范围内，产品的漏电参数会随着排气速率的降低而降低。

在本申请其中一个实施例中，所述溅射腔室的排气速率控制方法如下：在所述溅射腔室排气口处安装蝶阀，通过控制所述蝶阀的开度来调控排气速率。溅射腔室通过排气管道与冷泵连通，通过冷泵抽取溅射腔室内气体，一般冷泵为固定功率，难以调控抽速，通过在溅射台腔体排气口增加安装蝶阀控制排气速率，可实现无极调节，从而方便对产品漏电参数进行调节，同时方便在现有设备上改造，成本低。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S2中，所述快速退火炉退火温度为350℃-380℃，退火时间为40s-50s。优选退火参数为：370℃/45s。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S3中，所述合金炉退火温度为420℃-470℃，退火时间为20Min-40Min。优选退火参数为：445℃/30Min。通过增加横向势垒合金、及调整纵向势垒合金进、出炉速率，使沟槽二极管的加工平台更加稳定，提升产品良率。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S1中，溅射的所述金属材质为Ni。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S1中，所述硅衬底开设有沟槽，所述沟槽内生长有氧化层，所述氧化层覆盖所述沟槽。

在本申请其中一个实施例中，所述氧化层从内至外依次包括氮化硅层和多晶硅层。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S4中，通过王水去除硅衬底表面金属。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：