一、MDD肖特基二极管的制作过程
MDD肖特基接触的制造通常是将合适的金属蒸发在N+-N外延结构的表面上来完成的。对于高耐压肖特基二极管,通常采用边缘终端技术(扩散P+保护环)来改善其边缘电场的集成从而提高其反向击穿电压。目前主流的肖特基二极管(几十V至200V以上)工艺流程见图6。图6a~图6e的工艺流程分别为在N+/N衬底上热氧化生长SiO2作P+扩散的掩蔽层;先后进行光刻、刻蚀、B注入、推结,形成器件结终端;刻蚀SiO2形成肖特基势垒区(即有源区);溅射/蒸发Mo金属,继续退火处理,形成MoSi2金属势垒;蒸发铝,形成电极。
二、失效机理分析
从能谱分析可以看出,异常点处除了存在上述的Al、Mo、Si外,还有O。O有2个可能的来源,一是封装内部的O2,二是器件制作过程SiO2残留。器件封装内部含有少量O2,烧毁点在过热过程中发生局部氧化,在异常点处可分析出O,而内部气氛分析表明器件密封腔里不含有O2,因此可排除这种来源;结合肖特基器件工艺流程,判断O来源于氧化层刻蚀过程(图6c)中残留的少量或极少量SiO2。
三、结论
1.由于高耐压肖特基整流二极管通常利用扩散P+保护环的方法改善其反向耐压,需要在N+/N衬底上热氧化生长SiO2作P+扩散的掩蔽层,而在刻蚀SiO2形成肖特基势垒区时,往往会由于各种原因(例如Si表面的微缺陷、刻蚀不干净等)残留少量或极少量的SiO2,从而在肖特基二极管中引入对ESD敏感的MOS电容结构,造成器件的抗静电能力大幅下降,若使用中静电防护措施不当,很容易对器件造成静电损伤。
2.肖特基整流管生产厂家在刻蚀SiO2的工艺过程中应特别注意将SiO2刻蚀干净;针对这类器件,在生产、试验、运输和使用中要按照一类静电敏感器件进行静电防护,在失效分析时也应考虑静电损伤这一失效机理。
肖特基二极管规格书下载：
SB05150L TO-277 230529.pdf
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