一种肖特基二极管及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件及其工艺制造领域，尤其涉及一种肖特基二极管及其制作方法。
【背景技术】
[0002]肖特基二极管是高频电路中必不可少的配套器件，大量应用于稳压器、整流器、逆变器、不间断电源(Uniterrupted Power Supply, UPS)等电路中。
[0003]在肖特基二极管制造技术中，为获得优的电性，通常采用P阱形成保护结，以降低器件反向漏电流。如图1所示，为一种传统的自对准注入推结工艺示意图，在栅极区103上作为P阱注入的阻挡层104刻蚀陡直开口。以陡直开口为掩膜窗口，进行离子注入，并进行高温推结，在外延层101形成P阱102。
[0004]在器件工作时，靠P阱与N+形成的沟道来降低正向导通压降(ForwardVoltage, VF)。而P阱的形成需要进行高温推结，高温工艺容易影响器件的稳定性，同时，P阱最宽处的尺寸控制不精准。而P阱与N+所形成的沟道宽度与P阱最宽处的尺寸相关，因此P阱与N+所形成的沟道宽度不容易精确控制，往往漏电流降低，而VF却没有降低。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的目的是提供一种肖特基二极管及其制作方法，以解决现有技术中肖特基二极管制作工艺中的如下问题:形成P阱时采用高温推结，使器件稳定性下降，并且P阱最宽处的尺寸控制不精确，不能降低VF。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种肖特基二极管的制作方法，包括:
[0008]在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口 ；
[0009]利用所述碗状开口为掩膜窗口，注入用于形成P阱的离子。
[0010]较佳地，所述碗状开口的上开口形状和尺寸是根据所述P阱最宽处横截面的形状和尺寸确定的。
[0011 ] 较佳地，所述碗状开口的上开口形状是P阱最宽处横截面的形状，所述碗状开口的上开口尺寸是P阱最宽处横截面的尺寸。
[0012]较佳地，所述碗状开口的上开口形状和尺寸是根据碗状开口的上开口形状和尺寸与P阱最宽处横截面的形状和尺寸的对应关系确定的。
[0013]较佳地，该方法还包括:
[0014]预先通过计算机仿真的方式确定碗状开口的上开口形状和尺寸与P阱最宽处横截面的形状和尺寸的对应关系；
[0015]根据所述对应关系，确定所述碗状开口的形状和尺寸。
[0016]较佳地，在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口，包括:
[0017]采用湿法刻蚀的方法，在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口。
[0018]较佳地，通过控制湿法刻蚀形成碗状开口的时间，控制形成的碗状开口的上开口尺寸。
[0019]较佳地，根据以上任一项所述的方法，在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口之前，该方法还包括:
[0020]在晶元正面生长栅氧化层；
[0021]在栅氧化层上淀积多晶硅层；
[0022]在所述多晶硅层上淀积金属；
[0023]在所述多晶硅层与所述金属反应形成硅化物后，去除所述金属；
[0024]在硅化物层表面淀积作为P阱注入的阻挡层；
[0025]在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口之后，注入用于形成P阱的离子之前，该方法还包括:
[0026]利用所述碗状开口为掩膜窗口，刻蚀所述硅化物层形成感应栅极。
[0027]较佳地，在所述多晶硅上淀积金属之后，去除金属之前，该方法还包括:
[0028]进行高温快速退火。
[0029]一种肖特基二极管，所述肖特基二极管采用以上任一方法制作得到。
[0030]本发明实施例的有益效果如下:
[0031]本发明实施例中，利用碗状开口自对准的方法，注入用于形成P阱的离子。因为作为P阱离子注入的掩膜窗口为碗状开口，通过离子注入一道工艺即可形成P阱，省略了高温推结工艺。离子注入较之高温推结可控，且工艺难度低，使得形成的P阱最宽处的尺寸更加精准。而P阱与N+所形成的沟道宽度与P阱最宽处的尺寸相关，使得P阱与N+所形成的沟道宽度更加精确，从而得到更低的VF。另外，省略了高温推结工艺，增加了肖特基二极管的稳定性。进一步的，还利用硅化物代替传统的多晶硅制作感应栅极，由于金属与硅接触的势垒非常低，使感应栅极对P阱与N+形成的沟道的电子俘获能力增强，从而使肖特基二极管P阱与N+形成的沟道反型所需的栅极电压降低，进而降低了 VF。
【附图说明】
[0032]图1为一种传统的自对准注入及高温推结工艺示意图；
[0033]图2为本发明实施例中形成碗状开口和注入用于形成P阱离子的流程图；
[0034]图3为本发明实施例中碗状开口的上开口位置示意图；
[0035]图4为本发明实施例中形成外延层的结构图；
[0036]图5为本发明实施例中生长栅氧化层和淀积多晶硅层的结构图；
[0037]图6为本发明实施例中淀积金属的结构图；
[0038]图7为本发明实施例中形成硅化物层的结构图；
[0039]图8为本发明实施例中去除硅化物层表面残余金属的结构图；
[0040]图9为本发明实施例中形成作为P阱注入的阻挡层的结构图；
[0041]图10为本发明实施例中形成碗状开口的结构图；
[0042]图11为本发明实施例中形成P阱的结构图；
[0043]图12为本发明实施例中注入N+离子的结构图；
[0044]图13为本发明实施例中挖断N+离子注入层的结构图；
[0045]图14为本发明实施例中注入P+离子的结构图；
[0046]图15为本发明实施例中形成阳极金属层的结构图；
[0047]图16为本发明实施例中形成阴极金属层的结构图。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图和实施例对本发明提供的肖特基二极管及其制作方法进行更详细地说明。
[0049]本发明实施例，如图2所示，肖特基二极管的制作方法至少包括如下步骤:
[0050]步骤210:在晶元正面作为P阱注入的阻挡层形成碗状开口 ；
[0051]其中，晶元是制作肖特基二极管的载体。晶元正面是指用于形成肖特基二极管的那一面。
[0052]步骤220:利用该碗状开口为掩膜窗口，注入用于形成P阱的离子。
[0053]本发明实施例中，利用碗状开口自对准的方法，注入用于形成P阱的离子。因为作为P阱离子注入的掩膜窗口为碗状开口，通过离子注入一道工艺即可形成P阱，省略了高温推结工艺。离子注入较之高温推结可控，且工艺难度低，使得形成的P阱最宽处的尺寸更加精准。而P阱与N+所形成的沟道宽度与P阱最宽处的尺寸相关，使得P阱与N+所形成的沟道宽度更加精确，从而得到更低的VF。另外，省略了高温推结工艺，增加了肖特基二极管的稳定性。
[0054]上述实步骤220中，碗状开口的上开口形状与尺寸，可以是根据所需要的P阱最宽处横截面的形状和尺寸确定的。
[0055]其中，碗状开口的上开口位置如图3所示。下开口为碗状开口靠近晶元正面的一侦牝与下开口相对的开口为上开口。
[0056]P阱与N+所形成的沟道宽度越大,P阱最宽处横截面的尺寸越大,碗状开口的上开口尺寸越大；p阱与N+所形成的沟道宽度越小，P阱最宽处横截面的尺寸越小,碗状开口的上开口尺寸越小。
[0057]进一步的，上开口形状与尺寸与所需要的P阱最宽处横截面的形状和尺寸一致。该碗状开口的上开口形状是P阱最宽处横截面的形状，该碗状开口的上开口尺寸是P阱最宽处横截面的尺寸。例如，若P阱最宽处横截面为圆形，则碗状开口的上开口形状为圆形，上开口尺寸为该P阱最宽处横截面的直径；若P阱最宽处横截面为矩形，则碗状开口的上开口形状为矩形，上开口尺寸为该P阱最宽处横截面的长和宽。
[0058]上述实步骤220中，碗状开口的上开口形状与尺寸，也可以是根据碗状开口的上开口形状与尺寸与P阱最宽处横截面的形状和尺寸的对应关系确定的。
[0059]其中，碗状开口的上开口形状与尺寸与P阱最宽处横截面的形状和尺寸的对应关系的确