[发明专利]肖特基势垒整流器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种肖特基势垒整流器及其制备方法，其方法包括如下步骤：在半导体层的表面沉积肖特基势垒层；在肖特基势垒层的表面沉积阻挡层；在阻挡层的表面沉积反向漏电流抑制层；在反向漏电流抑制层的表面形成第一电极层；在半导体层的背面形成第二电极层；其中，反向漏电流抑制层的功函数高于肖特基势垒层的功函数。其通过在肖特基势垒层上依次形成阻挡层和反向漏电流抑制层，从而通过调节肖特基势垒层与阻挡层的总厚度来实现肖特基势垒高度的调节。并且，其可在较大范围内实现功函数的连续调节。同时，阻挡层、反向漏电流抑制层和第一电极层均与传统工艺兼容，由此降低了生产难度，同时还降低了溅射靶材数量，实现了更高精度的功函数调整。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种肖特基势垒整流器及其制备方法。

背景技术

当前社会，功率半导体器件在电源转换领域具有无可替代的作用。在10V—200V的电压范围内，由于肖特基势垒整流器具有低的导通压降、优异的反向恢复特性等特点成为目前最主流的整流器件。通常，终端应用的不同需要不同导通压降的肖特基二极管。而调节肖特基势垒二极管的正向导通压降最有效的方式之一则是调整肖特基势垒高度。目前，在加工过程中调整肖特基势垒高度通常采用不同类型的势垒金属。这需要采购多种不同种类的金属溅射靶材。在加工过程中，考虑金属间的交叉沾污，对于不同的溅射靶材，需要配置溅射台(或蒸发台)，这就增加了肖特基势垒二极管芯片的制造成本，且不同势垒金属后续的加工工艺也差异很大，对设备配置、工艺管控、生产管理要求也很高。个别极端情况下，通过选择不同的溅射靶材甚至很难满足终端应用对更小精度内调节正向导通压降的要求，由此增加了器件的制造成本，提高制备工艺难度，延长器件产品的生产周期。

发明内容

基于此，有必要针对传统的调整肖特基势垒高度方式增加制造成本，提高制备工艺难度的问题，提供一种肖特基势垒整流器及其制备方法。

基于上述目的，本发明提供的一种肖特基势垒整流器制备方法，其包括如下步骤：

在半导体层的表面沉积肖特基势垒层；

在所述肖特基势垒层的表面沉积阻挡层；

在所述阻挡层的表面沉积反向漏电流抑制层；

在所述反向漏电流抑制层的表面形成第一电极层；

在所述半导体层的背面形成第二电极层；

其中，所述反向漏电流抑制层的功函数高于所述肖特基势垒层的功函数。

在其中一个实施例中，所述肖特基势垒层采用溅射工艺并经过快速退火沉积形成；且

在形成所述肖特基势垒层时，退火温度为600℃～900℃。

在其中一个实施例中，所述肖特基势垒层的成分是TiSi₂。

在其中一个实施例中，所述反向漏电流抑制层的成分是Al。

在其中一个实施例中，所述阻挡层的成分是TiN。

在其中一个实施例中，所述肖特基势垒层的厚度与所述阻挡层的厚度之和的取值范围为：

在其中一个实施例中，所述肖特基势垒层的厚度取值范围为：

在其中一个实施例中，所述反向漏电流抑制层的厚度取值范围为：

相应的，基于上述任一种肖特基势垒整流器制备方法，本发明还提供了一种肖特基势垒整流器，其包括半导体层、第一电极层、肖特基势垒层、阻挡层、反向漏电流抑制层和第二电极层；

其中，所述肖特基势垒层、所述阻挡层和所述反向漏电流抑制层形成于所述第一电极层与所述第二电极层之间；

所述肖特基势垒层形成于所述半导体层的表面；