高性能肖特基二极管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高性能肖特基二极管的制造方法，包括步骤：提供半导体基底，其上依次形成有重掺杂层和轻掺杂层；在轻掺杂层上淀积绝缘层，在轻掺杂层上方开出绝缘层窗口；采用清洗溶液对露出的轻掺杂层清洗；在绝缘层和轻掺杂层上淀积第一金属层；将第一金属层与轻掺杂层作合金化，在两者之间形成合金化层；去除第一金属层；在合金化层上形成上电极；其中，清洗溶液的主要成分及质量百分比如下：磷酸65～75％，乙酸5～15％，氟硼酸1～5％以及硝酸1～5％。本发明专利技术在淀积肖特基二极管的第一金属层之前，采用特定清洗溶液对轻掺杂层清洗及轻微腐蚀，消除表面残留的颗粒、玷污及界面缺陷，使金属-半导体接触结变得更好，从而使肖特基二极管获得更加高效、稳定的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造
，具体来说，本专利技术涉及一种。
技术介绍
二极管是重要的半导体逻辑器件，其中肖特基二极管(Schottky)是重要的一种二极管，它是利用金属与轻掺杂半导体之间接触形成的金属-半导体势垒实现开关，肖特基二极管有着开关频率高和正向压降低等优点，因此受到了广泛的应用。因为肖特基二极管的原理是基于金属-半导体之间形成的异质结，异质结形成过程中存在的界面因素将对肖特基二极管的性能具有举足轻重的影响，例如在异质结的界面上如果有杂质、缺陷或者颗粒，得到的肖特基二极管的性能就会很差。因此，为了得到高性能的肖特基二极管，形成没有杂质、缺陷或者颗粒的异质结是其中的关键之一，为了实现优异的杂质界面，业内往往采用回刻工艺，即采用能量较低的等离子体对半导体表面进行处理，随后淀积金属，形成可靠的、高性能的金属-半导体接触界面。该方法的好处在于工艺与CMOS完全兼容，工艺简单，效率较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，能够形成更好的肖特基金-半接触结。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，包括步骤提供半导体基底，其上依次形成有重掺杂层和轻掺杂层；在所述轻掺杂层上淀积绝缘层，采用光刻工艺刻蚀所述绝缘层，在所述轻掺杂层上方开出绝缘层窗口，露出所述轻掺杂层；采用清洗溶液对露出的所述轻掺杂层进行清洗及轻微腐蚀；在所述绝缘层和所述轻掺杂层上淀积第一金属层；采用退火工艺将所述第一金属层与所述轻掺杂层作合金化工艺，在所述第一金属层与所述轻掺杂层之间形成合金化层；去除所述第一金属层；在所述合金化层上形成与之相接触的上电极；其中，所述清洗溶液的主要成分及其质量百分比如下磷酸65 75%，乙酸5 15%，氟硼酸1 5%以及硝酸1 5%。可选地，在所述合金化层上形成上电极包括步骤在所述绝缘层和所述合金化层上淀积第二金属层；对所述第二金属层作图形化工艺，形成与所述合金化层相接触的上电极。可选地，在所述合金化层上形成上电极包括步骤在所述绝缘层和所述合金化层上淀积第三金属层；采用化学机械抛光法对所述第三金属层作平坦化，直至露出所述绝缘层，由所述绝缘层与所述合金化层构成的沟槽内保留的所述第三金属层形成为所述上电极。可选地，所述轻掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上的分布是均勻的或者渐变的。可选地，所述轻掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上从下往上逐渐降低。可选地，所述轻掺杂层的顶部区域的掺杂浓度低于1E18。可选地，所述重掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上的分布是均勻的或者渐变的。可选地，所述绝缘层的厚度是可调节的。可选地，所述轻掺杂层的材料为硅。可选地，所述合金化层包括以金属占多数的第一合金化层和以半导体占多数的第~ 合金化层ο可选地，所述第一合金化层和所述第二合金化层之间是渐变的。可选地，去除所述第一金属层的工艺为湿法刻蚀法或者干法刻蚀法。未解决上述技术问题，相应地，本专利技术还提供一种，包括步骤提供半导体基底，其上依次形成有重掺杂层和轻掺杂层；在所述轻掺杂层上淀积绝缘层，采用光刻工艺刻蚀所述绝缘层，在所述轻掺杂层上方开出绝缘层窗口，露出所述轻掺杂层；采用清洗溶液对露出的所述轻掺杂层进行清洗及轻微腐蚀；在所述绝缘层和所述轻掺杂层上淀积第一金属层；采用退火工艺将所述第一金属层与所述轻掺杂层作合金化工艺，在所述第一金属层与所述轻掺杂层之间形成合金化层；采用化学机械抛光法对所述第一金属层作平坦化，直至露出所述绝缘层，由所述绝缘层与所述合金化层构成的沟槽内保留的所述第一金属层形成上电极；其中，所述清洗溶液的主要成分及其质量百分比如下磷酸65 75 %，乙酸5 15 %，氟硼酸1 5 %以及硝酸1 5 %。可选地，所述轻掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上的分布是均勻的或者渐变的。可选地，所述轻掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上从下往上逐渐降低。可选地，所述轻掺杂层的顶部区域的掺杂浓度低于1E18。可选地，所述重掺杂层的掺杂浓度在竖直方向上的分布是均勻的或者渐变的。可选地，所述绝缘层的厚度是可调节的。可选地，所述轻掺杂层的材料为硅。可选地，所述合金化层包括以金属占多数的第一合金化层和以半导体占多数的第~ 合金化层ο可选地，所述第一合金化层和所述第二合金化层之间是渐变的。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术在淀积肖特基二极管的第一金属层之前，采用特定的清洗溶液对轻掺杂层进行清洗及轻微腐蚀，消除表面残留的颗粒、玷污以及界面缺陷。在清洗溶液处理完成后再淀积金属，使金属-半导体的接触结变得更好，从而使肖特基二极管获得更加高效、稳定的性能。此外，在本专利技术中采用自对准的半导体工艺，减少了光刻的步骤，大大降低了成本，有助于提升肖特基二极管在性能和价格上的竞争力。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图1为本专利技术一个实施例的的流程图；图2为本专利技术另一个实施例的的流程图；图3至图10为本专利技术一个实施例的高性能肖特基二极管的制造过程的剖面结构示意图；图11至图12为本专利技术另一个实施例的高性能肖特基二极管的制造过程的剖面结构示意图；图13为本专利技术再一个实施例的高性能肖特基二极管的制造过程的剖面结构示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。图1为本专利技术一个实施例的的流程图。如图所示，该肖特基二极管的制造方法可以包括执行步骤S101，提供半导体基底，其上依次形成有重掺杂层和轻掺杂层；执行步骤S102，在轻掺杂层上淀积绝缘层，采用光刻工艺刻蚀绝缘层，在轻掺杂层上方开出绝缘层窗口，露出轻掺杂层；执行步骤S103，采用清洗溶液对露出的轻掺杂层进行清洗及轻微腐蚀，该清洗溶液的主要成分及其质量百分比为磷酸65 75%，乙酸5 15%，氟硼酸1 5%以及硝酸1 5% ；执行步骤S104，在绝缘层和轻掺杂层上淀积第一金属层；执行步骤S105，采用退火工艺将第一金属层与轻掺杂层作合金化工艺，在第一金属层与轻掺杂层之间形成合金化层；执行步骤S106，去除第一金属层；执行步骤S107，在合金化层上形成与之相接触的上电极。图3为本专利技术另一个实施例的的流程图。如图所示，该肖特基二极管的制造方法可以包括执行步骤S201，提供半导体基底，其上依次形成有重掺杂层和轻掺杂层；执行步骤S202，在轻掺杂层上淀积绝缘层，采用光刻工艺刻蚀绝缘层，在轻掺杂层上方开出绝缘层窗口，露出轻掺杂层；执行步骤S203，采用清洗溶液对露出的轻掺杂层进行清洗及轻微腐蚀，该清洗溶液的主要成分及其质量百分比为磷酸65 75%，乙酸5 15%，氟硼酸1 5%以及硝酸1 5% ；执行步骤S204，在绝缘层和轻掺杂层上淀积第一金属层；执行步骤S205，采用退火工艺将第一金属层与轻掺杂层作合金化工艺，在第一金属层与轻掺杂层之间形成合金化层；执行步骤S206，采用化学机械抛光法对第一金属层作平坦化，直至露出绝缘层，由绝缘层与合金化层构成的沟槽内保留的第一金属层形成上电极。的第一个实施例图3至图10为本专利技术一个实施例的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晨焱，张挺，
申请(专利权)人：上海先进半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：