沟槽肖特基二极管的制作方法及沟槽肖特基二极管与流程

本申请涉及半导体制造，具体而言，涉及一种沟槽肖特基二极管的制作方法及沟槽肖特基二极管。

背景技术：

1、沟槽肖特基二极管在肖特基二极管的基础上添加了沟槽结构，不仅可以提高二极管的电流容量和导通能力，还可以减小导通电压的临界值，并提高开关速度，通常应用于太阳能光伏组件中。

2、在应用于太阳能光伏组件中时，为了降低能耗，要求沟槽肖特基二极管正向压降参数小。在现有技术中，大多数沟槽肖特基二极管采用单一钛金属、镍金属和铂金属的混合物溅射形成势垒层，势垒高度与镍金属及铂金属的功函数有关，当功函数越高则势垒高度越高，其中，铂金属的功函数为5.65ev，镍金属的功函数为4.6ev。但由于单一的钛金属、镍金属和铂金属无法调整靶材比例，存在势垒高度较高且势垒高度不可调的问题，而势垒高度较高将会导致正向压降参数较大，不利于降低能耗。

技术实现思路

1、为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种沟槽肖特基二极管的制作方法及沟槽肖特基二极管。

2、第一方面，本申请实施例提供一种沟槽肖特基二极管的制作方法，所述沟槽肖特基二极管的制作方法包括：提供一衬底；

3、在所述衬底上制作外延层；

4、在所述外延层上制作填充沟槽；

5、在所述填充沟槽与所述外延层上制作氧化层；

6、在所述氧化层上制作多晶硅层；

7、对靶材比例可调的合金进行溅射，在所述外延层及所述多晶硅层上形成势垒高度可调的势垒层。

8、在一种可能的实现方式中，所述在所述外延层上制作填充沟槽的步骤，包括：

9、在所述外延层上制作光刻阻挡层；

10、对所述光刻阻挡层进行图案化处理将部分所述外延层漏出，对漏出的部分所述外延层进行刻蚀，形成填充沟槽；

11、去除残留的光刻阻挡层并清洗所述填充沟槽；

12、在所述填充沟槽内制作牺牲氧化层；

13、去除所述牺牲氧化层。

14、在一种可能的实现方式中，所述在所述填充沟槽内与所述外延层上制作氧化层的步骤，包括：将所述衬底置于反应室中，采用氢氧合成的方式在所述填充沟槽内及所述外延层上生成所述氧化层，其中，所述反应室中的环境温度为800℃～900℃。

15、在一种可能的实现方式中，所述在所述氧化层上制作多晶硅层的步骤，包括：所述衬底置于反应室中，引入硅烷及磷化氢气体作为反应气体，在所述氧化层上生成多晶硅层，其中，所述反应室的环境温度为500℃～600℃，环境压强为50pa～100pa；

16、在所述氧化层上制作多晶硅层的步骤之后，所述方法还包括：

17、将所述填充沟槽以外的多晶硅层刻蚀去除；

18、在所述衬底上制作终端介质层和引线孔，其中，所述终端介质层与位于最外侧填充沟槽中的多晶硅层搭接。

19、在一种可能的实现方式中，所述在对靶材比例可调的合金进行溅射，在所述外延层及所述多晶硅层上形成势垒高度可调的势垒层的步骤，包括：在所述衬底制作所述终端介质层的一侧，在未制作所述终端介质层的衬底上形成镍铂合金层；

20、在所述镍铂合金层上形成镍钒合金层；

21、对所述镍铂合金层及所述镍钒合金层进行快速退火处理，形成高度可调的势垒层；

22、去除剩余镍钒合金层。

23、在一种可能的实现方式中，所述在所述外延层上形成镍铂合金层的步骤，包括：作所述多晶硅层后的所述衬底置于磁控溅射腔室中，引入阴极材料及镍铂合金，在电源作用下采用直流磁控溅射的方式对二者进行加热在所述外延层上形成镍铂合金层，其中，所述磁控溅射腔室的功率为200～400w，工作压强为5mtorr～10mtorr。

24、在一种可能的实现方式中，所述在所述镍铂合金层上形成镍钒合金层的步骤，包括：将制作所述镍铂合金层后的所述衬底置于磁控溅射腔室中，引入阴极及镍钒合金，在电源作用下采用直流磁控溅射的方式对二者进行加热在所述镍铂合金层上形成镍钒合金层，其中，所述磁控溅射腔室的功率为4000～8000w，工作压强为5mtorr～10mtorr。

25、在一种可能的实现方式中，对所述镍铂合金层及所述镍钒合金层进行快速退火，形成高度可调的势垒层的步骤，包括：作所述势垒层后的衬底置于在线退火设备中，在退火环境温度为500℃～600℃的条件下，进行30s～120s的退火处理。

26、在一种可能的实现方式中，对所述镍铂合金层及所述镍钒合金层进行快速退火，形成高度可调的势垒层的步骤之后，还包括：

27、在所述势垒层上制作阳极；

28、对所述衬底远离所述势垒层的一侧进行减薄处理，并在所述衬底远离所述势垒层的一侧制作阴极。

29、第二方面，本申请实施例还提供一种沟槽肖特基二极管，应用于太阳能光伏组件中，所述沟槽肖特基二极管采用第一方面中任意一种沟槽肖特基二极管的制造方法制成。

30、基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的沟槽肖特基二极管的制造方法及沟槽肖特基二极管，在沟槽肖特基二极管的制作方法中，通过调整合金中的靶材比例来调整势垒层的功函数，得到势垒高度可调的沟槽肖特基二极管，当该势垒高度可调的沟槽肖特基二极管应用于太阳能光伏组件时，可以通过调整势垒高度来控制其正向压降参数的大小，从而实现降低能耗的目的。

技术特征：

1.一种沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在所述外延层上制作填充沟槽的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在所述填充沟槽内与所述外延层上制作氧化层的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在所述氧化层上制作多晶硅层的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在对靶材比例可调的合金进行溅射，在所述外延层及所述外延层上形成势垒高度可调的势垒层的步骤，包括：

6.根据权利要求5所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在所述外延层上形成镍铂合金层的步骤，包括：

7.根据权利要求5所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，所述在所述镍铂合金层上形成镍钒合金层的步骤，包括：

8.根据权利要求5所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，对所述镍铂合金层及所述镍钒合金层进行快速退火，形成高度可调的势垒层的步骤，包括：

9.根据权利要求5所述的沟槽肖特基二极管的制造方法，其特征在于，对所述镍铂合金层及所述镍钒合金层进行快速退火，形成高度可调的势垒层的步骤之后，还包括：

10.一种沟槽肖特基二极管，其特征在于，应用于太阳能光伏组件中，所述沟槽肖特基二极管采用权利要求1-9任意一项中的沟槽肖特基二极管的制造方法制成。

技术总结
本申请提供一种沟槽肖特基二极管的制作方法及沟槽肖特基二极管，涉及半导体制造领域。在沟槽肖特基二极管的制作方法中，通过调整合金中的靶材比例来调整势垒层的功函数，得到势垒高度可调的沟槽肖特基二极管，当该势垒高度可调的沟槽肖特基二极管应用于太阳能光伏组件时，可以通过调整势垒高度来控制其正向压降参数的大小，从而实现降低能耗的目的。

技术研发人员：贾旭初,吴勐,李大喆
受保护的技术使用者：吉林华微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15