肖特基二極管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種肖特基二極管;本發(fā)明還涉及一種肖特基二極管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]肖特基二極管是模擬集成電路中常見的有源器件，它由金屬與N型輕摻雜硅接觸而形成的單向?qū)щ娖骷ＭǔＰぬ鼗O管由一個(gè)金屬/半導(dǎo)體接觸結(jié)和其兩邊各一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。如圖1所示，是現(xiàn)有肖特基二極管的結(jié)構(gòu)圖；在半導(dǎo)體襯底如硅襯底中形成有N型輕摻雜區(qū)101，一般N型輕摻雜區(qū)101由深N阱組成。在半導(dǎo)體襯底上形成有場(chǎng)氧102，場(chǎng)氧102為局部場(chǎng)氧(LOCOS)或淺溝槽場(chǎng)氧(STI);通過場(chǎng)氧102隔離出有源區(qū)，也即被場(chǎng)氧102圍繞的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)?，F(xiàn)有肖特基二極管的金屬/半導(dǎo)體接觸結(jié)即金半接觸結(jié)由形成于有源區(qū)表面的金屬105和金屬底部的N型輕摻雜區(qū)101組成，金屬105—般為金屬硅化物。
[0003]PN結(jié)位于金半接觸結(jié)的周側(cè)，圖1為剖面圖，圖1中顯示PN結(jié)位于金半接觸結(jié)的兩偵LPN結(jié)的P型區(qū)103—般采用P講形成，P型區(qū)103底部的N型輕摻雜區(qū)101組成PN結(jié)的N型區(qū)。
[0004]PN結(jié)和金半接觸結(jié)都形成于同一個(gè)有源區(qū)中，P型區(qū)103也被金屬105覆蓋，通過在金屬105頂部形成的接觸孔和陽極連接。
[0005]N型輕摻雜區(qū)101的還形成有N+區(qū)104，N+區(qū)104位于PN結(jié)和金半接觸結(jié)之外的其它有源區(qū)中。在N+區(qū)104的表面形成有金屬硅化物106，金屬105—般也為金屬硅化物，這時(shí)兩者同時(shí)形成。通過在金屬硅化物106頂部形成的接觸孔和陰極連接。
[0006]圖1所示的現(xiàn)有器件結(jié)構(gòu)中，由于金屬105和輕摻雜半導(dǎo)體即N型輕摻雜區(qū)101接觸結(jié)的擊穿電壓較大，肖特基二極管的擊穿電壓由兩邊PN結(jié)的擊穿電壓決定。
[0007]肖特基二極管的反向漏電流由金屬/半導(dǎo)體接觸結(jié)的反向漏電流與兩邊PN結(jié)的反向漏電流疊加形成。
[0008]由于現(xiàn)有肖特基二極管都是在有源區(qū)形成即PN結(jié)和金半接觸結(jié)都形成于同一個(gè)有源區(qū)中，金屬為金屬硅化物。帶來的問題有:
[0009]1、肖特基二極管在半導(dǎo)體表面形成，其特性受半導(dǎo)體表面形貌影響很大，性能不太穩(wěn)定。
[0010]2、在半導(dǎo)體表面形成的PN結(jié)由于終端問題很難形成超高擊穿壓，而且反向漏電流較大。
[0011 ] 3、在Co硅化物工藝中不能實(shí)現(xiàn)Ti硅化物結(jié)構(gòu)的肖特基二極管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種肖特基二極管，能提高金半接觸結(jié)性能的穩(wěn)定性，提高器件的擊穿電壓，減少器件的反向漏電。為此，本發(fā)明還提供一種肖特基二極管的制造方法。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的肖特基二極管，形成于半導(dǎo)體襯底上，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有場(chǎng)氧，由所述場(chǎng)氧隔離出有源區(qū)，其特征在于:肖特基二極管包括金半接觸結(jié)和位于所述金半接觸結(jié)周側(cè)的PN結(jié)。
[0014]所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)由位于所述場(chǎng)氧的底部的形成于所述半導(dǎo)體襯底中的N型摻雜區(qū)組成;所述金半接觸結(jié)的金屬由將所述場(chǎng)氧的位于所述金半接觸結(jié)區(qū)域的部分去除后形成在所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)表面的金屬組成。
[0015]所述PN結(jié)的P型區(qū)形成于所述金半接觸結(jié)對(duì)應(yīng)的所述場(chǎng)氧周側(cè)的所述有源區(qū)中，組成所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)的N型摻雜區(qū)同時(shí)延伸到所述金半接觸結(jié)對(duì)應(yīng)的所述場(chǎng)氧周側(cè)的所述有源區(qū)中并將所述PN結(jié)的P型區(qū)包圍從而組成所述PN結(jié)的N型區(qū)。
[0016]所述PN結(jié)的P型區(qū)的底部區(qū)域還延伸到所述場(chǎng)氧的底部并且所述金半接觸結(jié)相交置。
[0017]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述金半接觸結(jié)的金屬為金屬硅化物或阻擋金屬層。
[0018]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述金屬硅化物為113丨，(:03丨，附31。
[0019]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述阻擋金屬層為Ti或TiN。
[OO2O ]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)和所述PN結(jié)的N型區(qū)由同時(shí)包圍所述金半接觸結(jié)和所述PN結(jié)的深N阱組成。
[0021 ]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述PN結(jié)的P型區(qū)由P阱組成。
[0022]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述場(chǎng)氧為局部場(chǎng)氧或淺溝槽場(chǎng)氧。
[0023]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述PN結(jié)的P型區(qū)通過接觸孔連接到陽極，所述金半接觸結(jié)的金屬通過接觸孔連接到陽極。
[0024]組成所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)和所述PN結(jié)的N型區(qū)的N型摻雜區(qū)中形成有N+區(qū)，該N+區(qū)通過接觸孔連接到陰極。
[0025]進(jìn)一步的改進(jìn)是，組成所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)和所述PN結(jié)的N型區(qū)的N型摻雜區(qū)的摻雜濃度不超過le7cm—3。
[0026]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的肖特基二極管的制造方法中肖特基二極管包括金半接觸結(jié)和位于所述金半接觸結(jié)周側(cè)的PN結(jié)，包括如下步驟:
[0027]步驟一、提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中形成N型摻雜區(qū)。
[0028]步驟二、在所述半導(dǎo)體襯底上形成場(chǎng)氧，由所述場(chǎng)氧隔離出有源區(qū)，所述N型摻雜區(qū)位于所述場(chǎng)氧底部且延伸到所述有源區(qū)中。
[0029]步驟三、進(jìn)行P型離子注入在所述有源區(qū)中形成所述PN結(jié)的P型區(qū)，所述有源區(qū)中的所述N型摻雜區(qū)將所述PN結(jié)的P型區(qū)包圍并組成所述PN結(jié)的N型區(qū)。
[0030]步驟四、采用光刻刻蝕工藝將所述場(chǎng)氧的位于所述金半接觸結(jié)區(qū)域的部分去除并露出底部的所述N型摻雜區(qū)的表面。
[0031]步驟五、在所述金半接觸結(jié)區(qū)域的所述N型摻雜區(qū)表面形成金屬并由該金屬組成所述金半接觸結(jié)的金屬;所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)由位于所述場(chǎng)氧的底部的所述N型摻雜區(qū)組成;所述PN結(jié)的P型區(qū)的底部區(qū)域還延伸到所述場(chǎng)氧的底部并且所述金半接觸結(jié)相交疊。
[0032]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述金半接觸結(jié)的金屬為金屬硅化物。
[0033]在步驟三形成所述P型區(qū)之后、步驟四的所述場(chǎng)氧的光刻刻蝕之前，還包括進(jìn)行N+離子注入加快速熱退火工藝在所述N型摻雜區(qū)的引出區(qū)域中形成N+區(qū)，該N+區(qū)用于將所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)和所述PN結(jié)的N型區(qū)通過接觸孔連接到陰極。
[0034]步驟五中在所述P型區(qū)、所述N+區(qū)和所述金半接觸結(jié)區(qū)域的所述N型摻雜區(qū)表面同時(shí)形成所述金屬硅化物。
[0035]之后形成層間膜、接觸孔和正面金屬圖形，所述正面金屬圖形包括陽極和陰極;所述PN結(jié)的P型區(qū)通過接觸孔連接到陽極，所述金半接觸結(jié)的金屬通過接觸孔連接到所述陽極;所述N+區(qū)通過接觸孔連接到所述陰極。
[0036]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述金半接觸結(jié)的金屬為阻擋金屬層。
[0037]在步驟三形成所述P型區(qū)之后、步驟四的所述場(chǎng)氧的光刻刻蝕之前，還包括如下步驟:進(jìn)行N+離子注入加快速熱退火工藝在所述N型摻雜區(qū)的引出區(qū)域中形成N+區(qū)，該N+區(qū)用于將所述金半接觸結(jié)的N型區(qū)和所述PN結(jié)的N型區(qū)通過接觸孔連接到陰極。
[0038]在所述P型區(qū)和所述N+區(qū)表面同時(shí)形成所述金屬硅化物。
[0039]形成所述金屬硅化物之后依次進(jìn)行步驟四和步驟五，步驟五中在所述金半接觸結(jié)區(qū)域的所述N型摻雜區(qū)表面形成的金屬為阻擋金屬層，所述金半接觸結(jié)的金屬形成之后進(jìn)行快速熱退火處理。
[0040]之后形成層間膜、接觸孔和正面金屬圖形，所述正面金屬圖形包括陽極和陰極;所述PN結(jié)的P型區(qū)通過接觸孔連接到陽極，所述金半接觸結(jié)的金屬通過接觸孔連接到所述陽極;所述N+區(qū)通過接觸孔連接到所述陰極。
[0041]本發(fā)明通過將金半接觸結(jié)設(shè)置在場(chǎng)氧的底部，場(chǎng)氧底部的表面態(tài)密度小于有源區(qū)的表面，相對(duì)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能消除半導(dǎo)體表面形貌對(duì)金半接觸結(jié)的不利影響，從而能提高金半接觸結(jié)性能的穩(wěn)定性。
[0042]本發(fā)明的PN結(jié)底部區(qū)域延伸到場(chǎng)氧的底部并在場(chǎng)氧的底部和金半接觸結(jié)相交疊，這種結(jié)