[發明專利]一種肖特基二極管的制備工藝

有效

• 申請號: 201210330298.3
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102800587A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 鄭若成
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明為采用自對準硅化鈦技術的亞微米或深亞微米CMOS/BiCMOS工藝中兼容肖特基二極管制備的一種工藝方法，屬于半導體工藝制造技術領域。

背景技術

肖特基二極管一般由貴金屬（如鋁、金、鉑、鎢、鈷、鎳、鈦等）和N型半導體接觸形成，金、鉑等貴金屬由于沾污，因此一般集成電路中形成肖特基的金屬有鋁、鈦、鈷、鎳等，其中鈦形成的結最穩定，是肖特基工藝中較普遍使用的一種金屬。對于Ti肖特基結構，無論是肖特基分立器件還是肖特基集成電路，肖特基工藝是通過在N型半導體的有源區進行鈦、氮化鈦淀積，然后通過適當的快速熱退火工藝，形成肖特基接觸，之后濺射金屬鋁引出。但對于亞微米深亞微米CMOS/BiCMOS工藝，由于采用了自對準硅化物技術工藝，有源區區域已經形成了硅化物的歐姆接觸，無法再進行肖特基二極管制作。如果仍然將肖特基結二極管做在有源區，則需要在自對準硅化物工藝之前嵌入肖特基二極管制作的相關工藝，但是由于形成硅化物歐姆接觸的后續快速熱退火工藝溫度要高于肖特基的快速熱退火工藝，因此，對于采用自對準硅化物技術的CMOS/BiCMOS工藝中較難嵌入肖特基二極管工藝。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種針對采用自對準硅化鈦技術的亞微米深亞微米工藝中兼容肖特基二極管制備的工藝，在場區二氧化硅區域形成肖特基二極管，肖特基二極管工藝嵌入在自對準硅化物工藝完成之后，具體位置在鎢塞反腐工藝完成之后，實現了肖特基二極管工藝和現有標準亞微米深亞微米工藝的兼容，工藝過程簡單。

按照本發明提供的技術方案，一種肖特基二極管的制備工藝，包括如下步驟：

a、提供工藝基底：所述工藝基底包括硅襯底、場區二氧化硅、硅化鈦、第一介質、第二介質、鎢塞；

（a-1）所述場區二氧化硅形成在硅襯底上；

（a-2）所述硅化鈦通過鈦和硅襯底化學反應形成，與硅襯底之間為歐姆接觸，分別形成在場區二氧化硅兩邊，并與場區二氧化硅接觸；

（a-3）所述第一介質為未摻雜的二氧化硅，形成在場區二氧化硅上方；

（a-4）所述第二介質為二氧化硅，淀積形成在所述第一介質上方；?

（a-5）所述鎢塞與場區二氧化硅兩邊的硅化鈦接觸，所述鎢塞和硅襯底為歐姆接觸；

b、涂布第一光刻膠：所述鎢塞及第二介質的上方涂布光刻膠，通過曝光和顯影，去除肖特基孔區上的光刻膠，保留兩邊鎢塞上方的第一光刻膠；

c、熱堅膜：固化光刻膠，腐蝕去除肖特基孔區上的第一介質、第二介質和場區二氧化硅，使肖特基孔區對應硅襯底表面暴露；

所述的熱堅膜溫度在120～150℃，熱堅膜時間30min；?

d、去除鎢塞上方的第一光刻膠，采用二號液清洗；再在硅襯底表面上方淀積一層金屬鈦，所述金屬鈦上方淀積一層金屬氮化鈦，經退火處理，所述金屬鈦和硅襯底通過化學反應形成肖特基硅化物；所述退火溫度為560～670℃；所述退火時間30秒；

e、淀積金屬導電層，所述金屬導電層淀積在氮化鈦上方；所述的金屬導電層將肖特基正極金屬鈦、金屬氮化鈦、將肖特基硅化物引出，同時硅化鈦、鎢塞將肖特基二極管的負極引出；

f、涂布第二光刻膠，在金屬導電層表層涂布第二光刻膠，并通過曝光和顯影，去除鎢塞和肖特基孔外的光刻膠；

g、腐蝕金屬導電層、金屬氮化鈦及金屬鈦，無第二光刻膠位置上的金屬導電層、金屬氮化鈦和金屬鈦被腐蝕去除，露出第二介質；

h、去除鎢塞和肖特基區上的第二光刻膠，經清洗去除第二光刻膠，完成肖特基二極管的制備。

作為本發明的進一步改進，所述第一介質厚度在200nm~400nm、所述第二介質厚度在400nm~8000nm、所述的場區二氧化硅總厚度在300nm~500nm。

作為本發明的進一步改進，所述肖特基孔區，其下面對應的介質包括第一介質、第二介質和場區二氧化硅。

作為本發明的進一步改進，所述第一光刻膠厚度1.8um~2.5um。

作為本發明的進一步改進，所述二號液為HCl:HO2O:H2O，混合質量比：12:47:9500為混合物，所述金屬鈦厚度為30nm~50nm，所述金屬氮化鈦厚度為80nm~120nm。

作為本發明的進一步改進，所述金屬導電層為鋁硅合金或者鋁硅銅合金，厚度在400nm~1100nm。

作為本發明的進一步改進，所述第二光刻膠厚度1.8um~2.5um。