[發(fā)明專利]高性能肖特基二極管的制造方法

有效

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• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102427041A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 鄭晨焱;張挺
• 申請（專利權(quán)）人: 上海先進半導體制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及半導體器件制造技術(shù)領域，具體來說，本發(fā)明涉及一種高性能肖特基二極管的制造方法。

背景技術(shù)

二極管是重要的半導體邏輯器件，其中肖特基二極管(Schottky)是重要的一種二極管，它是利用金屬與輕摻雜半導體之間接觸形成的金屬-半導體勢壘實現(xiàn)開關(guān)，肖特基二極管有著開關(guān)頻率高和正向壓降低等優(yōu)點，因此受到了廣泛的應用。

因為肖特基二極管的原理是基于金屬-半導體之間形成的異質(zhì)結(jié)，異質(zhì)結(jié)形成過程中存在的界面因素將對肖特基二極管的性能具有舉足輕重的影響，例如在異質(zhì)結(jié)的界面上如果有雜質(zhì)、缺陷或者顆粒，得到的肖特基二極管的性能就會很差。

因此，為了得到高性能的肖特基二極管，形成沒有雜質(zhì)、缺陷或者顆粒的異質(zhì)結(jié)是其中的關(guān)鍵之一，為了實現(xiàn)優(yōu)異的雜質(zhì)界面，業(yè)內(nèi)往往采用回刻工藝，即采用能量較低的等離子體對半導體表面進行處理，隨后淀積金屬，形成可靠的、高性能的金屬-半導體接觸界面。該方法的好處在于工藝與CMOS完全兼容，工藝簡單，效率較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高性能肖特基二極管的制造方法，能夠形成更好的肖特基金-半接觸結(jié)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高性能肖特基二極管的制造方法，包括步驟：

提供半導體基底，其上依次形成有重摻雜層和輕摻雜層；

在所述輕摻雜層上淀積絕緣層，采用光刻工藝刻蝕所述絕緣層，在所述輕摻雜層上方開出絕緣層窗口，露出所述輕摻雜層；

采用清洗溶液對露出的所述輕摻雜層進行清洗及輕微腐蝕；

在所述絕緣層和所述輕摻雜層上淀積第一金屬層；

采用退火工藝將所述第一金屬層與所述輕摻雜層作合金化工藝，在所述第一金屬層與所述輕摻雜層之間形成合金化層；

去除所述第一金屬層；

在所述合金化層上形成與之相接觸的上電極；

其中，所述清洗溶液的主要成分及其質(zhì)量百分比如下：

磷酸65～75％，乙酸5～15％，氟硼酸1～5％以及硝酸1～5％。

可選地，在所述合金化層上形成上電極包括步驟：

在所述絕緣層和所述合金化層上淀積第二金屬層；

對所述第二金屬層作圖形化工藝，形成與所述合金化層相接觸的上電極。

可選地，在所述合金化層上形成上電極包括步驟：

在所述絕緣層和所述合金化層上淀積第三金屬層；

采用化學機械拋光法對所述第三金屬層作平坦化，直至露出所述絕緣層，由所述絕緣層與所述合金化層構(gòu)成的溝槽內(nèi)保留的所述第三金屬層形成為所述上電極。

可選地，所述輕摻雜層的摻雜濃度在豎直方向上的分布是均勻的或者漸變的。

可選地，所述輕摻雜層的摻雜濃度在豎直方向上從下往上逐漸降低。

可選地，所述輕摻雜層的頂部區(qū)域的摻雜濃度低于1E18。

可選地，所述重摻雜層的摻雜濃度在豎直方向上的分布是均勻的或者漸變的。

可選地，所述絕緣層的厚度是可調(diào)節(jié)的。

可選地，所述輕摻雜層的材料為硅。

可選地，所述合金化層包括以金屬占多數(shù)的第一合金化層和以半導體占多數(shù)的第二合金化層。

可選地，所述第一合金化層和所述第二合金化層之間是漸變的。

可選地，去除所述第一金屬層的工藝為濕法刻蝕法或者干法刻蝕法。

未解決上述技術(shù)問題，相應地，本發(fā)明還提供一種高性能肖特基二極管的制造方法，包括步驟：

提供半導體基底，其上依次形成有重摻雜層和輕摻雜層；

在所述輕摻雜層上淀積絕緣層，采用光刻工藝刻蝕所述絕緣層，在所述輕摻雜層上方開出絕緣層窗口，露出所述輕摻雜層；

采用清洗溶液對露出的所述輕摻雜層進行清洗及輕微腐蝕；

在所述絕緣層和所述輕摻雜層上淀積第一金屬層；

采用退火工藝將所述第一金屬層與所述輕摻雜層作合金化工藝，在所述第一金屬層與所述輕摻雜層之間形成合金化層；

采用化學機械拋光法對所述第一金屬層作平坦化，直至露出所述絕緣層，由所述絕緣層與所述合金化層構(gòu)成的溝槽內(nèi)保留的所述第一金屬層形成上電極；

其中，所述清洗溶液的主要成分及其質(zhì)量百分比如下：

磷酸65～75％，乙酸5～15％，氟硼酸1～5％以及硝酸1～5％。

可選地，所述輕摻雜層的摻雜濃度在豎直方向上的分布是均勻的或者漸變的。