[发明专利]一种无铝下CVD肖特基二极管芯片及制造工艺

权利要求书

1.一种无铝下CVD肖特基二极管芯片，其特征在于：它包括作为基片的半导体硅片N⁺衬底；在半导体硅片N⁺衬底上设置有N^-外延层；在N^-外延层上刻蚀形成硅沟槽，在硅沟槽内通过高温氧化与扩散方式将杂质硼扩散至一定深度形成P⁺有源区，在所述P⁺有源区表面通过高温氧化形成一定厚度的氧化层，所述氧化层的中间通过光刻形成开窗，在所述开窗内通过溅射方式淀积一层一定厚度的镍铂金属势垒层，所述镍铂金属势垒层与N^-外延层之间以欧姆方式接触，在所述镍铂金属势垒层表面以及部分氧化层表面通过蒸发或溅射的方式淀积一层一定厚度的阳极电极，在半导体硅片N⁺衬底无N^-外延层一侧通过蒸发或溅射的方式淀积一层一定厚度的阴极电极。

2.一种如权利要求1所述的无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：在一定厚度半导体硅片N⁺衬底上外延具有一定电阻率与厚度的N^-外延层；

步骤二：通过高温氧化，氧化过程中通入一定量的氯化氢气体，生长一定厚度的氧化层；

步骤三：通过光刻，去除P⁺有源区上的氧化层，利用离子注入方式注入一定剂量的硼离子；再通过高温氧化与扩散方式，将杂质硼扩散至一定深度，形成P⁺有源区，同时在P⁺有源区生长一层高质量氧化层；在氧化与扩散过程中需通入一定量的氯化氢气体；

步骤四：通过光刻，去除金属势垒层上的氧化层，利用溅射方式淀积一层一定厚度的镍铂金属势垒；通过低温处理方式，将镍铂金属势垒层与N^-外延层相结合形成欧姆接触；

步骤五：通过蒸发或溅射的方式淀积一层一定厚度的阳极电极，再通过光刻方式去除阳极电极以外区域金属；

步骤六：通过减薄方式，将半导体硅片N⁺衬底层无外延层一侧减去一层，使整个芯片减薄到一定厚度；最后通过蒸发或溅射方式淀积一定厚度的阴极电极。

3.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤一中半导体硅片N⁺衬底的厚度为300-530μm，电阻率≤0.02Ω.cm，N^-外延层的电阻率为10-100Ω.cm，厚度为25-150um。

4.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤二中氯化氢气体的通入效率为200-400ml/min，氧化层厚度为0.5-1.5μm。

5.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤三中硼离子的注入剂量为1E14cm^-2-1E16cm^-2，高温氧化与扩散的温度为1000℃-1250℃，时间为50min-300min，杂质硼扩散深度为1μm-20μm，P⁺有源区表面的高质量氧化层厚度为0.2-1μm，氯化氢气体通入效率为200-400ml/min，时间与高温氧化与扩散过程同步。

6.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤四中镍铂金属势垒厚度为100nm～1000nm，低温处理的温度为400-550℃，时间为10-60min。

7.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤五中阳极电极的厚度为2.0-10.0μm。

8.根据权利要求2所述的一种无铝下CVD肖特基二极管芯片的制造方法，其特征在于：步骤六中整个芯片减薄到200-350μm；阴极电极厚度为0.5-3.0μm，阴极电极采用Ti/Ni/Ag或Cr/Ni/Ag或V/Ni/Ag中的一种。