CN101740381B - 肖特基二极管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肖特基二极管的制备方法，包括以下步骤：1、形成肖特基；2、定义肖特基的接触区域；3、小于30千电子伏特的能量对接触区域硅原子进行注入；4、进行硅化物形成工艺。本发明能够降低接触电阻，提高肖特基二极管的击穿电压，防止产生漏电流。提高了器件的整体的性能，且增加产品的可靠性。

Description

肖特基二极管的制备方法
技术领域
本发明涉及半导体器件工艺的处理方法，尤其涉及一种肖特基二极管的制备方法。 
背景技术
在现有的技术中，制备肖特基二极管时，在模拟器件工艺中，制作肖特基二极管主要采用轻掺杂的N型硅和硅化物材料接触制造。为了降低硅化物接触电阻需要在硅化物形成之前对接触区域进行非晶化注入工艺。在非晶化注入工艺中，有的是用砷注入，但是砷注入会改变电子亲和势和肖特基势垒。降低肖特基二极管击穿电压，产生漏电流。 
有些工艺中，为了保护肖特基，不进行非晶化注入。但这种工艺中由于多晶硅的电阻率比较高，如果没有硅合金化工艺来降低电阻，则无法达到产品设计的要求。 
尽管要提高击穿电压，避免产生漏电流，以及降低接触电阻，这些都是肖特基二极管制备的目标，但是现有技术中没有能够解决提高肖特基二极管的击穿电压和降低接触电阻这两者之间的矛盾，常常顾此失彼。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种肖特基二极管的制备方法，既不改变肖特基势垒，又能实现硅化物非晶化，降低接触电阻，能同时获得好的肖特基和接触电阻特性。
为解决上述技术问题，本发明肖特基二极管的制备方法的技术方案是，包括以下步骤： 
第一步，在晶圆上定义肖特基二极管区域； 
第二步，对肖特基二极管区域进行N掺杂阱注入； 
第三步，小于30千电子伏特的硅原子对肖特基二极管区域进行注入； 
第四步，在肖特基二极管区域进行硅化物形成工艺。 
作为本发明的进一步改进是，第四步的硅化物形成工艺分为两个步骤：首先，在肖特基二极管区域溅射金属；其次，进行高温退火，形成硅化物。 
本发明在硅化物形成之前把不需要硅化工艺的地方用光刻胶盖住，用小于30千电子伏特的能量进行硅原子注入，来降低接触电阻，同时还不会不会改变肖特基势垒。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明： 
图1为本发明肖特基二极管的制备方法流程图； 
图2为本发明制备过程中结构示意图。 
图中附图标记中，整个晶圆为1，晶圆中不需要制备肖特基二极管的部分为10，晶圆中需要制备肖特基二极管的部分为20，光刻胶为30，注入的硅为40，硅化物为50。 
具体实施方式
如图1所示，首先，在晶圆上定义肖特基二极管区域，将晶圆中不需要制备肖特基二极管的部分用光刻胶覆盖上，这样在接下去的阱注入工艺、 硅化工艺中被光刻胶盖住的部分就不会受影响。 
其次，对肖特基二极管区域进行小于1E14剂量N的掺杂阱注入。 
再次，用低能硅原子对肖特基二极管需要接触的部分硅原子进行注入。一般为小于30千电子伏特的硅原子。然后去除光刻胶。低能量的硅原子注入使硅化物的地方更容易合金化降低电阻，同时也不会改变肖特基二极管的势垒。 
最后，进行常规的硅化物形成工艺。为两个步骤：用溅射工艺在肖特基二极管区域淀积金属；其次，进行高温快速退火，形成硅化物，形成低电阻的多晶硅电阻；最后，刻蚀掉没有反应的金属。 
如图2a所示，在整个晶圆1上，将晶圆区分为不需要制备肖特基二极管的部分为10和需要制备肖特基二极管的部分20。在不需要制备肖特基二极管的部分为10上盖上光刻胶30，光刻胶30下面的这部分在进行后续的低掺杂阱注入工艺以及硅注入工艺时则不受影响。并且此处的光刻胶可以在肖特基二极管的制备工艺完成之后再去除。 
如图2b所示，用能量小于30千电子伏特的硅原子40对需要制备肖特基二极管的部分20进行注入。 
如图3c所示，进行硅化物形成工艺通过溅射工艺淀积金属钛，并进行高温快速退火工艺，用化学方法刻蚀掉没有发生反应的金属钛，将钛的硅化物留在表面，形成低阻的硅化物50。 
通过本发明的应用，肖特基击穿电压都达到要求，漏电小于微安量级。有源区0.5微米线宽的方块电阻在5欧姆方块左右，每个接触电阻在7欧 姆左右，大大提高了产品的可靠性。 
由于本发明方法在制备肖特基二极管的过程中，没有采用已有技术的非晶化注入，而是采用了低能硅注入，形成了低阻多晶硅电阻，降低了接触电阻，同时又不会改变电子亲和势，也不会改变肖特基二极管的势垒，从而本发明不仅能够降低接触电阻，而且可以提高肖特基二极管的击穿电压，防止产生漏电流。提高了器件的整体的性能，且增加产品的可靠性。

Claims (5)

1.一种肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，在晶圆上定义肖特基二极管区域；
第二步，对肖特基二极管区域进行N掺杂阱注入；
第三步，小于30千电子伏特的硅原子对肖特基二极管区域进行注入；
第四步，在肖特基二极管区域进行硅化物形成工艺。
2.根据权利要求1所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，第一步中用光刻胶把肖特基二极管之外的区域盖住，从而定义肖特基二极管的区域。
3.根据权利要求1所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，第四步的硅化物形成工艺分为两个步骤：首先，用溅射工艺在肖特基二极管区域淀积金属和接触区域；其次，进行高温快速退火，形成硅化物；最后，刻蚀掉没有反应的金属。
4.根据权利要求3所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，第四步中淀积的金属为钛。
5.根据权利要求1所述的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，第二步中N掺杂阱注入小于1E14剂量。
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