[發明專利]蕭特基二極管的制造方法

無效

• 申請號: 200710039425.3
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101286450A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 馬惠平;劉憲周;張有志;孔蔚然;周雪梅
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種蕭特基二極管(schottky?diode)的制造方法，特別涉及一種可大量制造蕭特基二極管的方法。

背景技術

蕭特基二極管的結構包括一層金屬層，以及一摻入雜質的N型硅基板。由于金屬不具有少數載子，無電荷儲存，也幾乎沒有逆向恢復時間，因此蕭特基二極管可有效克服一般二極管在高頻時逆向周期不能快速截止的缺點，并具有較低導通電壓的優點，在高頻和高速切換的快速數字系統及微波系統中作為快速切換二極管，提供高頻訊號整流作用。

現行的大規模生產蕭特基二極管的方法是以鎳鉑合金作為金屬層，但鎳鉑合金的成本高昂且并非一般集成電路工藝的標準技術，無法使用現有的工藝設備。而大多數采用鈷(Cobalt)金屬的蕭特基二極管結構或制造方法則因其制造條件理想化僅適用于小規模生產，若要大量制造則成品率難以掌握，因此目前尚無廠商開始使用鈷生產蕭特基二極管。

有鑒于此，本發明提出一種鈷材料的蕭特基二極管的制造方法，可用于大量生產具有高成品率的蕭特基二極管。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，可用于大量生產具有高成品率的蕭特基二極管。

本發明的另一目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，其生產成本低且可使用現有的IC制造設備。

本發明的再一目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，其制作出的蕭特基二極管具有一定能障高度(barrier?height)及較低漏電流。

為達上述目的，本發明所提出的蕭特基二極管制造方法是在一硅基板的第一表面上形成一掩膜層，并以濕式刻蝕去除部分掩膜層以開啟欲形成蕭特基二極管的區域，再于上方沉積一鈷金屬層，進行熱處理使其與硅基板反應形成一硅化金屬(silicide)層；移除未反應的鈷金屬層后，于硅化金屬層及硅基板的第二表面上分別形成一金屬層作為電極。

本發明有效解決了現有鈷材料的蕭特基二極管無法大量生產的問題，使成品率提高且生產成本降低，并可沿用現有的IC制造設備。

以下結合附圖及實施例進一步說明本發明。

附圖說明

圖1(a)至圖1(g)為本發明的制作流程圖。

圖2為以本發明的制造方法制作出的蕭特基二極管于正向偏壓下的電流電壓曲線圖。

圖3為以本發明的制造方法制作出的蕭特基二極管于逆向偏壓下的電流電壓曲線圖。

標號說明

10硅基板

12第一表面

14第二表面

16掩膜層

18蕭特基二極管區域

20鈷金屬層

22硅化金屬層

24金屬層

26金屬層

具體實施方式

為了大規模生產具有高成品率、一定能障高度及低反向漏電流的蕭特基二極管，本發明提出一種具體可行的蕭特基二極管制造方法，其使鈷金屬與硅基板反應形成硅化鈷(CoSi)與二硅化鈷(CoSi₂)，并避免晶向為(311)的二硅化鈷生成。

首先如圖1(a)所示，提供一具有第一表面12及第二表面14之硅基板10，為了得到成品率高且較低漏電流的蕭特基二極管，最好可選擇N型摻雜、晶向為(100)的硅基板作為基底。接著如圖2(b)所示，于硅基板10第一表面12上形成一材料為二氧化硅(SiO₂)的掩膜層16，再利用濕式刻蝕去除部分掩膜層16以開啟欲形成蕭特基二極管之區域18，使硅基板10裸露，如圖1(c)所示，此步驟對于后續蕭特基二極管的制造有相當重大的影響，不可選用等離子刻蝕法，而濕式刻蝕所使用的液體可選擇緩沖氧化刻蝕液(Buffered?Oxide?Etchant，BOE)。

沉積一鈷金屬層20，如圖1(d)所示，并進行熱處理使鈷金屬與硅基板10反應形成硅化金屬(silicide)22，由于當熱處理的溫度過高時，即使形成二硅化鈷后也無法成為蕭特基二極管，當熱處理的溫度過低時，形成的蕭特基二極管漏電流過大，實用性不高，因此本發明采用的熱處理溫度約為600℃，在此溫度下可同時生成硅化鈷與二硅化鈷，并可避免晶向為(311)的二硅化鈷產生，使制作出的蕭特基二極管具有一定能障高度及較低漏電流。