本發(fā)明涉及半導體器件的制造工藝技術領域,尤其涉及一種耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法。
背景技術:
在傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管的制作工藝中,通常通過過刻蝕工藝對電極金屬進行刻蝕,以確保電極金屬刻蝕完全。但是,由于電極金屬的過刻蝕會使得二極管的表面變的粗糙,使得二極管器件的表面極易吸附雜質和電荷,從而導致了二極管器件表面漏電、抗擊穿能力差、器件耐壓性能較低等問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法,用以優(yōu)化傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管器件的制作工藝,緩解器件表面漏電,增強器件耐壓性能。
本發(fā)明提供的耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法,包括:
在器件的表面上制作氮化鎵肖特基二極管的陽極和陰極,其中,所述器件包括襯底以及依次生長在所述襯底表面上的gan緩沖層和algan勢壘層;
在器件的表面上依次淀積第一peteos氧化層和第一氮化硅層;
對部分陽極表面區(qū)域和部分陰極表面區(qū)域上方的所述第一peteos氧化層和所述第一氮化硅層進行刻蝕,生成第一陽極通孔和第一陰極通孔;
在器件的表面上淀積一層導通金屬,并對所述導通金屬進行刻蝕,保留位于所述第一陽極通孔和所述第一陰極通孔內的導通金屬。
本發(fā)明提供一種耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法,該方法首先通過在器件的表面上制作氮化鎵肖特基二極管的陽極和陰極;并在器件的表面上依次淀積第一peteos氧化層和第一氮化硅層;再通過對部分陽極表面區(qū)域和部分陰極表面區(qū)域上方的第一peteos氧化層和第一氮化硅層進行刻蝕,生成 第一陽極通孔和第一陰極通孔;最后通過在器件的表面上淀積一層導通金屬,并對所述導通金屬進行刻蝕,保留位于第一陽極通孔和第一陰極通孔內的金屬,形成耐壓氮化鎵肖特基二極管器件。降低了所述器件表面的粗糙程度,減少了器件表面吸附的雜質和靜電,緩解了器件表面漏電,增強了器件的耐壓性能。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一實施例提供的耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法的流程示意圖;
圖2為圖1所示方法中步驟101的執(zhí)行方法流程圖;
圖3為圖2所示方法中淀積第二氮化硅層和第二peteos氧化層后的結構示意圖;
圖4為圖2所示方法中形成第二陰極通孔后的結構示意圖;
圖5為圖2所示方法中形成陰極后的結構示意圖;
圖6為圖2所示方法中形成第二陽極通孔后的結構示意圖;
圖7為圖2所示方法中形成陽極后的結構示意圖;
圖8為圖1所示方法中淀積第一peteos氧化層和第一氮化硅層后的結構示意圖;
圖9為圖1所示方法中生成第一陽極通孔和第一陰極通孔后的結構示意圖;
圖10為經(jīng)過圖1所示方法后形成的耐壓氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。
附圖標記:
1-襯底;2-gan緩沖層;3-algan勢壘層;
4-第二氮化硅層;5-第二peteos氧化層;6-第二陰極通孔;
7-陰極;8-第二陽極通孔;9-陽極;
10-第一peteos氧化層;11-第一氮化硅層;12-第一陽極通孔;
13-第一陰極通孔;14-導通金屬。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明的說明書和權利要求書的術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟的過程或方法不必限于清楚地列出的那些步驟而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程或方法固有的其它步驟。
圖1為本發(fā)明一實施例提供的耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法的流程示意圖,如圖1所示,本實施例提供的耐壓氮化鎵肖特基二極管的制作方法包括以下步驟:
步驟101、在器件的表面上制作氮化鎵肖特基二極管的陽極和陰極,其中,所述器件包括襯底1以及依次生長在所述襯底表面上的氮化鎵(gan)緩沖層2和氮化鋁鎵(algan)勢壘層3。
具體的,圖2為圖1所示方法中步驟101的執(zhí)行方法流程圖,如圖2所示,步驟101可以通過如下執(zhí)行方式實現(xiàn):
步驟1011、采用淀積工藝在所述algan勢壘層3表面上依次淀積第二氮化硅層4和第二peteos氧化層5。
圖3為圖2所示方法中淀積第二氮化硅層和第二peteos氧化層后的結構示意圖,其中圖3所示結構可以通過如下方法獲得:
首先在低溫(溫度小于300攝氏度)的條件下,通過淀積工藝在algan勢壘層3的表面上淀積一層氮化硅層4(即第二氮化硅層)。在獲得氮化硅層4之后,再優(yōu)選通過化學氣相淀積工藝,在氮化硅層4的表面上淀積一層 電漿加強型二氧化四乙基正硅酸鹽(peteos)氧化層5(即第二peteos氧化層)。
步驟1012、采用刻蝕工藝,將位于第一區(qū)域內的所述第二peteos氧化層5和所述第二氮化硅層4刻蝕掉,形成第二陰極通孔6。
具體的,圖4為圖2所示方法中形成第二陰極通孔后的結構示意圖,其中,圖4所示結構可以通過以下方法獲得:
首先,在第二peteos氧化層5的表面上,位于預設的第一區(qū)域以外的區(qū)域上涂抹光刻膠,并于涂抹光刻膠后,在光刻膠的阻擋下對第一區(qū)域內的第二peteos氧化層5進行刻蝕,直至露出第二氮化硅層4為止,經(jīng)此刻蝕后第二peteos氧化層5在位于第一區(qū)域內的位置上形成氧化層開孔(第一氧化層開孔)。
在形成第一氧化層開孔后,繼續(xù)采用干法刻蝕工藝對第一氧化層開孔內的第二氮化硅層4進行刻蝕,直至露出algan勢壘層3的表面為止。并于刻蝕完成后去除光刻膠。經(jīng)此刻蝕之后,即形成位于第一區(qū)域上的第二陰極通孔6。
步驟1013、采用淀積工藝,在所述器件的表面上淀積一層陰極金屬。
本實施例中,優(yōu)選采用但不僅限于采用電子束蒸發(fā)金屬的工藝淀積陰極金屬。具體的,首先通過采用電子束蒸發(fā)金屬的工藝在器件的表面上淀積一層ti金屬層,再通過在ti金屬層上依次淀積金屬al層、金屬ti層和金屬tin層,形成陰極金屬。
步驟1014、采用刻蝕工藝,對所述陰極金屬進行刻蝕,形成陰極7。
具體的,圖5為圖2所示方法中形成陰極后的結構示意圖,其中,圖5所示結構的制作方法可以根據(jù)現(xiàn)有的陰極制作工藝制作獲得,在這里不再贅述。
步驟1015、采用刻蝕工藝,將位于第二區(qū)域內的所述第二peteos氧化層5和所述第二氮化硅層4刻蝕掉,形成第二陽極通孔8。所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域的交集為空。
具體的,圖6為圖2所示方法中形成第二陽極通孔后的結構示意圖,如圖6所示,第二陽極通孔8的制作方法如下:
在器件的表面上,位于預設的第二區(qū)域以外的區(qū)域上涂抹一層光刻膠;
在光刻膠的遮擋下對第二peteos氧化層5進行刻蝕直至露出第二氮化硅層4為止,形成第二氧化層開孔;并于生成第二氧化層開孔后,繼續(xù)采用干法刻蝕工藝對所述第二氧化層開孔內的第二氮化硅層4進行刻蝕,直至露出algan勢壘層3的表面為止,形成所述第二陽極通孔8,并去除光刻膠。
步驟1016、采用淀積工藝,在所述器件的表面上淀積一層陽極金屬,并通過刻蝕工藝對所述陽極金屬進行刻蝕,形成陽極9。
具體的,圖7為圖2所示方法中形成陽極后的結構示意圖,其中,陽極金屬可以優(yōu)選采用但不僅限于采用電子束蒸發(fā)金屬的工藝獲得。具體的,首先通過采用電子束蒸發(fā)金屬的工藝在器件的表面上淀積一層tin金屬層,再通過在tin金屬層上依次淀積金屬ti層、金屬al層、金屬ti層和金屬tin層,形成陽極金屬。
進一步的,本步驟形成的陽極,其位于第二peteos氧化層5表面上的陽極金屬不與位于第二peteos氧化層5表面上的陰極金屬接觸。并且,值得說明的是,本步驟中形成陽極9的方法,與現(xiàn)有的二極管器件的陽極制作工藝類似,在這里不再贅述。
步驟102、在器件的表面上依次淀積第一peteos氧化層10和第一氮化硅層11。
具體的,圖8為圖1所示方法中淀積第一peteos氧化層和第一氮化硅層后的結構示意圖,其中,圖8中所示的第一peteos氧化層10和第一氮化硅層11可以通過如下方法獲得:
首先采用化學氣相淀積的工藝在器件的表面上淀積一層peteos氧化層10(即第一peteos氧化層),在獲得第一peteos氧化層10后,在溫度小于300攝氏度的條件下,在第一peteos氧化層10的表面上淀積一層氮化硅層11(即第一氮化硅層)。
步驟103、對部分陽極表面區(qū)域和部分陰極表面區(qū)域上方的所述第一peteos氧化層和所述第一氮化硅層進行刻蝕,生成第一陽極通孔12和第一陰極通孔13。
具體的,圖9為圖1所示方法中生成第一陽極通孔和第一陰極通孔后的結構示意圖,如圖9所示,在本步驟中可以優(yōu)選通過干刻的方法對部分陽極表面區(qū)域和部分陰極表面區(qū)域上方的第一peteos氧化層10和第一氮化硅層 11進行刻蝕,直至分別露出陰極金屬和陽極金屬為止,使得第一陽極通孔12連通陽極金屬,第一陰極通孔13連通陰極金屬。
步驟104、在器件的表面上淀積一層導通金屬14,并對所述導通金屬14進行刻蝕,保留位于所述第一陽極通孔和所述第一陰極通孔內的導通金屬14,生成如圖10所示的結構,其中,圖10為經(jīng)過圖1所示方法后形成的耐壓氮化鎵肖特基二極管的結構示意圖。
具體的,本步驟中導通金屬14優(yōu)選為鋁硅銅合金。
進一步的,本步驟中用于生成導通金屬14的淀積工藝以及刻蝕導通金屬14的刻蝕工藝與現(xiàn)有的淀積工藝和刻蝕工藝類似,在這里不再贅述。
本實施例提供的方法,首先通過在器件的表面上制作氮化鎵肖特基二極管的陽極和陰極;并在器件的表面上依次淀積第一peteos氧化層和第一氮化硅層;再通過對部分陽極表面區(qū)域和部分陰極表面區(qū)域上方的第一peteos氧化層和第一氮化硅層進行刻蝕,生成第一陽極通孔和第一陰極通孔;最后通過在器件的表面上淀積一層導通金屬,并對所述導通金屬進行刻蝕,保留位于第一陽極通孔和第一陰極通孔內的金屬,形成耐壓氮化鎵肖特基二極管器件。降低了所述器件表面的粗糙程度,減少了器件表面吸附的雜質和靜電,緩解了器件表面漏電,增強了器件的耐壓性能。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。