JP2002517091A - ショットキーダイオードを製造するための方法 - Google Patents
ショットキーダイオードを製造するための方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、ショットキーダイオードを製造するための方法に関し、このショットキーダイオードはショットキーコンタクトの端部領域にドープされたガードリングを有する。ガードリング（７）は、予め構造化されたマスキング層（３）を設けられた半導体層（２）の表面へのとりわけプラチナからなる高バリア材料（４）のデポジション及び次いでエッチバックによって製造される。
Description
【０００１】 本発明は、ショットキーコンタクトの端部領域にガードリングを有するショッ
トキーダイオードを製造するための方法に関する。本発明はさらにショットキー
ダイオードに関する。
トキーダイオードを製造するための方法に関する。本発明はさらにショットキー
ダイオードに関する。
【０００２】 非常に小さい面積のショットキーダイオード、すなわち５〜１０μｍのオーダ
の直径を有するショットキーダイオードを製造する場合、端部効果の除去は大き
な困難をもたらす。この端部効果を注入技術において半導体基板乃至は一番上の
エピタキシャル層に埋め込まれるドープされたガードリングを用いて減少させる
ことが周知である。しかし、非常に小さい面積のショットキーダイオードの場合
、フォトマスクによって製造されるドープされたガードリングは、このように製
造されたショットキーダイオードがいずれにせよ比較的高い周波数領域において
使用できないほどに著しい付加的な容量を示す。７７ＧＨｚ周波数領域における
適用のためには、約４０ｆＦのショットキーダイオードの全容量が要求され、こ
のショットキーダイオードはせいぜい１０ｆＦの寄生容量を許容する。
の直径を有するショットキーダイオードを製造する場合、端部効果の除去は大き
な困難をもたらす。この端部効果を注入技術において半導体基板乃至は一番上の
エピタキシャル層に埋め込まれるドープされたガードリングを用いて減少させる
ことが周知である。しかし、非常に小さい面積のショットキーダイオードの場合
、フォトマスクによって製造されるドープされたガードリングは、このように製
造されたショットキーダイオードがいずれにせよ比較的高い周波数領域において
使用できないほどに著しい付加的な容量を示す。７７ＧＨｚ周波数領域における
適用のためには、約４０ｆＦのショットキーダイオードの全容量が要求され、こ
のショットキーダイオードはせいぜい１０ｆＦの寄生容量を許容する。
【０００３】 本発明の課題は、５〜１０μｍの典型的な直径を有し、典型的には７７ＧＨｚ
及びこれより上の高周波領域において使用されるショットキーダイオードの製造
方法乃至はショットキーダイオードを提供することである。
及びこれより上の高周波領域において使用されるショットキーダイオードの製造
方法乃至はショットキーダイオードを提供することである。
【０００４】 上記課題は、請求項１記載の方法及び請求項８記載のショットキーダイオード
によって解決される。
によって解決される。
【０００５】 本発明では、ガードリングは、ショットキーコンタクトの製造の後で、構造化
されたマスキング層が設けられた半導体層の表面に導電性ガードリング材料のデ
ポジションによって製造される。
されたマスキング層が設けられた半導体層の表面に導電性ガードリング材料のデ
ポジションによって製造される。
【０００６】 本発明の原理に従えば、ガードリング材料はメタル、とりわけ高バリアメタル
であり、この高バリアメタルはとりわけプラチナを有する。
であり、この高バリアメタルはとりわけプラチナを有する。
【０００７】 有利には、ガードリングは蒸着又はスパッタリングによって塗付される。
【０００８】 本発明のさらに有利な実施形態では、構造化されたマスキング層は、ショット
キーコンタクト材料のデポジションの前に、構造化された被覆層を使用してアン
ダーカットによってエッチバックされる。
キーコンタクト材料のデポジションの前に、構造化された被覆層を使用してアン
ダーカットによってエッチバックされる。
【０００９】 本発明の有利な実施形態は従属請求項から得られる。
【００１０】 次に本発明を図面に図示された実施例に基づいて詳しく説明する。
【００１１】 図１は構造化された酸化物層マスク乃至は窒化物層マスク及びフォトレジスト
マスクを有する半導体ウェハである。
マスクを有する半導体ウェハである。
【００１２】 図２はショットキーコンタクト材料の塗付の後の図１の半導体ウェハである。
【００１３】 図３はガードリングのデポジション及びコンタクトメタルコート部のデポジシ
ョン及び構造化の後の半導体ウェハである。
ョン及び構造化の後の半導体ウェハである。
【００１４】 図４は本発明の第２の実施例のショットキーコンタクト材料の蒸着の後の図１
の半導体ウェハである。
の半導体ウェハである。
【００１５】 図５はガードリング材料のデポジションの後の図４の半導体ウェハである。
【００１６】 図６はコンタクトメタルコート部のデポジション及び構造化の後の図５の半導
体ウェハである。
体ウェハである。
【００１７】 図１は、２つの実施例による本発明の方法の出発点として、通常半導体材料か
ら成る基板１、この基板１の上にエピタキシャルにデポジットされた半導体層２
を示している。エピタキシャルにデポジットされた半導体層２には約０.２μｍ
の厚さの酸化シリコン層３Ａ及びこの酸化シリコン層３Ａの上に僅少な圧力下で
デポジットされた約０.１μｍの厚さのロウプレッシャー（low-pressure）窒化
シリコン層３Ｂから成るマスキング層３がある。ショットキーダイオードの活性
面を定めるために及び窒化シリコン層３Ｂをエッチングするために、フォトレジ
スト層６がそれ自体は周知のリソグラフィー技術で構造化される。同様に周知の
方法により酸化シリコン層３Ａの所期のアンダーカットが続いて行われ、このア
ンダーカットの値は典型的には最大０.２μｍである。参照符号５は回転対称に
形成されたショットキーダイオードの対称軸を示す。基板１は例えばｎ＋ドープ
されたシリコンから成り、他方で半導体層２はｎドープされたシリコンから成る
。しかし、この材料選択は強制的なものではない。基板１及び半導体層２は逆の
ｐドーピングを有するか又は例えばゲルマニウム、ガリウムヒ素又はインジウム
リンのような他の半導体材料から成るのでもよい。マスキング層３は任意の絶縁
体から成る。
ら成る基板１、この基板１の上にエピタキシャルにデポジットされた半導体層２
を示している。エピタキシャルにデポジットされた半導体層２には約０.２μｍ
の厚さの酸化シリコン層３Ａ及びこの酸化シリコン層３Ａの上に僅少な圧力下で
デポジットされた約０.１μｍの厚さのロウプレッシャー（low-pressure）窒化
シリコン層３Ｂから成るマスキング層３がある。ショットキーダイオードの活性
面を定めるために及び窒化シリコン層３Ｂをエッチングするために、フォトレジ
スト層６がそれ自体は周知のリソグラフィー技術で構造化される。同様に周知の
方法により酸化シリコン層３Ａの所期のアンダーカットが続いて行われ、このア
ンダーカットの値は典型的には最大０.２μｍである。参照符号５は回転対称に
形成されたショットキーダイオードの対称軸を示す。基板１は例えばｎ＋ドープ
されたシリコンから成り、他方で半導体層２はｎドープされたシリコンから成る
。しかし、この材料選択は強制的なものではない。基板１及び半導体層２は逆の
ｐドーピングを有するか又は例えばゲルマニウム、ガリウムヒ素又はインジウム
リンのような他の半導体材料から成るのでもよい。マスキング層３は任意の絶縁
体から成る。
【００１８】 以下の図では図１と同一の対象物を記述し、同一の参照符号で示す。それゆえ
もう一度説明することはしない。
もう一度説明することはしない。
【００１９】 図２は図１の半導体ウェハを示しており、この半導体ウェハではレジスト剥離
によりフォトレジスト層６を除去した後でショットキーコンタクトの形成のため
にバリアメタル１０が全面にデポジットされ、とりわけ表面９に対して垂直に蒸
着された。このメタル層の厚さは最大約０.１μｍである。この層１０のための
適切なメタルは例えばチタンである。
によりフォトレジスト層６を除去した後でショットキーコンタクトの形成のため
にバリアメタル１０が全面にデポジットされ、とりわけ表面９に対して垂直に蒸
着された。このメタル層の厚さは最大約０.１μｍである。この層１０のための
適切なメタルは例えばチタンである。
【００２０】 続いて、例えばプラチナのような高バリアメタル４が等方性にスパッタされ、
このメタル４が窒化物エッジ７とチタンエッジ８との間の隙間１２に拡散し、チ
タン層１０と酸化物層３Ａと間に露出しているシリコンリング１３を被覆する（
図３）。
このメタル４が窒化物エッジ７とチタンエッジ８との間の隙間１２に拡散し、チ
タン層１０と酸化物層３Ａと間に露出しているシリコンリング１３を被覆する（
図３）。
【００２１】 次いで窒化物エッジ７とチタンエッジ８との間に場合によってはまだ残ってい
る隙間を充填し、ボンディング可能な表面を製造するために、図３のゴールド層
１４を蒸着させる。こうして作られた図３において断面図で示されたゴールドを
有するコンタクトはBellコンタクトという名称で周知である。基板１の背面にデ
ポジットされた電極層１１はショットキーコンタクトの第２の端子を形成する。
る隙間を充填し、ボンディング可能な表面を製造するために、図３のゴールド層
１４を蒸着させる。こうして作られた図３において断面図で示されたゴールドを
有するコンタクトはBellコンタクトという名称で周知である。基板１の背面にデ
ポジットされた電極層１１はショットキーコンタクトの第２の端子を形成する。
【００２２】 図４〜６は本発明の第２の実施例を示す。図１の装置から出発して図４では例
えばチタンのようなバリアメタル１０が典型的には最大０.１μｍの厚さでエピ
層２の表面９に及びフォトレジスト６により被覆されたマスキング層３に有利に
は垂直蒸着によって塗付される。これに続いて、フォトレジスト６及びこのフォ
トレジスト６の上にあるチタン材料１０を除去するために、リフトオフ剥離（Ab
hebestrip）が行われる。次いでチタン材料１０に対して選択的に熱いリン酸に
おけるエッチングによって突出した窒化物層の縁部１５の除去が行われる。
えばチタンのようなバリアメタル１０が典型的には最大０.１μｍの厚さでエピ
層２の表面９に及びフォトレジスト６により被覆されたマスキング層３に有利に
は垂直蒸着によって塗付される。これに続いて、フォトレジスト６及びこのフォ
トレジスト６の上にあるチタン材料１０を除去するために、リフトオフ剥離（Ab
hebestrip）が行われる。次いでチタン材料１０に対して選択的に熱いリン酸に
おけるエッチングによって突出した窒化物層の縁部１５の除去が行われる。
【００２３】 次いで図５によれば、プラチナから成る高バリアメタル層４が等方性にスパッ
タされる。チタン層１０と酸化物層３Ａとの間にあるプラチナ領域１６がガード
リングの形成のためにシリコナイズ（silizieren）される。次いでプラチナのバ
ックスパッタリングが窒化物層３Ｂまで行われ、この際チタン及びガードリング
のプラチナシリサイド１６はほんの表面的にだけスパッタされる。
タされる。チタン層１０と酸化物層３Ａとの間にあるプラチナ領域１６がガード
リングの形成のためにシリコナイズ（silizieren）される。次いでプラチナのバ
ックスパッタリングが窒化物層３Ｂまで行われ、この際チタン及びガードリング
のプラチナシリサイド１６はほんの表面的にだけスパッタされる。
【００２４】 例えばチタンプラチナゴールドから成る層１７によるBellコンタクトの蒸着及
び構造化及び第２の端子のために電極層１１が基板１の背面でのデポジションの
後で、ショットキーコンタクトが完成する。
び構造化及び第２の端子のために電極層１１が基板１の背面でのデポジションの
後で、ショットキーコンタクトが完成する。
【００２５】 図３及び図６の２つの実施例においては、プラチナから成る高バリアメタル４
乃至はプラチナのシリサイド１６はガードリングの要求を満たす。なぜなら、こ
のガードリングはショットキーメタル１０から酸化物３Ａへの接合部のバリア低
下を補償するからである。このバリア低下はこの酸化物への界面状態密度の低下
を喚起する。寄生容量は典型的な５μｍの直径を有するショットキーダイオード
において（電圧Ｕ＝０Ｖにおいて測定すると）約５ｆＦである。
乃至はプラチナのシリサイド１６はガードリングの要求を満たす。なぜなら、こ
のガードリングはショットキーメタル１０から酸化物３Ａへの接合部のバリア低
下を補償するからである。このバリア低下はこの酸化物への界面状態密度の低下
を喚起する。寄生容量は典型的な５μｍの直径を有するショットキーダイオード
において（電圧Ｕ＝０Ｖにおいて測定すると）約５ｆＦである。
【図１】 構造化された酸化物層マスク乃至は窒化物層マスク及びフォトレジストマスク
を有する半導体ウェハである。
を有する半導体ウェハである。
【図２】 ショットキーコンタクト材料の塗付の後の図１の半導体ウェハである。
【図３】 ガードリングのデポジション及びコンタクトメタルコート部のデポジション及
び構造化の後の半導体ウェハである。
び構造化の後の半導体ウェハである。
【図４】 本発明の第２の実施例のショットキーコンタクト材料の蒸着の後の図１の半導
体ウェハである。
体ウェハである。
【図５】 ガードリング材料のデポジションの後の図４の半導体ウェハである。
【図６】 コンタクトメタルコート部のデポジション及び構造化の後の図５の半導体ウェ
ハである。
ハである。
１ 基板 ２ 半導体層、エピタキシャル層 ３ マスキング層 ３Ａ 酸化シリコン層 ３Ｂ ロウプレッシャー窒化シリコン層 ４ プラチナ層、高バリアメタル層 ５ 対称軸 ６ フォトレジスト層 ７ 窒化物エッジ ８ チアンエッジ ９ 表面 １０ チタン層 １１ バリアメタル １２ 隙間 １３ シリコンリング １４ ゴールド層 １５ 窒化物層の縁部 １６ プラチナ領域、プラチナシリサイド １７ 層
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月８日（２０００．３．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M104 AA01 AA02 AA04 AA05 BB14 BB25 CC03 DD10 DD16 DD17 DD34 DD37 DD65 DD68 DD78 DD84 FF13 FF37 GG03 HH14 【要約の続き】
Claims (11)
- 【請求項１】 ショットキーダイオードを製造するための方法であって、前
記ショットキーダイオードはショットキーコンタクトの端部領域にガードリング
を有する、ショットキーダイオードを製造するための方法において、 前記ガードリングは前記ショットキーコンタクトの製造の後で導電性ガードリ
ング材料（４）のデポジションを用いて構造化されたマスキング層（３）を設け
られた半導体層（２）の表面（９）に製造されることを特徴とする、ショットキ
ーダイオードを製造するための方法。 - 【請求項２】 ガードリング材料（４）はメタル、とりわけ高バリアメタル
であり、該高バリアメタルはとりわけプラチナを有することを特徴とする、請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 ガードリング材料（４）は約０.１μｍの厚さでデポジット
されることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 ガードリング材料（４）は蒸着乃至はスパッタリングによっ
て塗付されることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項記載の方法。 - 【請求項５】 構造化されたマスキング層（３）はショットキーコンタクト
材料（１０）のデポジションの前に構造化された被覆層（６）を使用してアンダ
ーカットによってエッチバックされることを特徴とする、請求項１〜３のうちの
１項記載の方法。 - 【請求項６】 構造化されたマスキング層（３）は約０.２μｍの厚さの酸
化シリコン層（３Ａ）及び約０.１μｍの厚さの窒化シリコン層（３Ｂ）を有す
ることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項記載の方法。 - 【請求項７】 ガードリング材料（４）は塗付の後でシリコナイズされる（
図６）ことを特徴とする、請求項１〜６記載の方法。 - 【請求項８】 ショットキーコンタクト（１０）の端部領域に配置されたガ
ードリングを有するショットキーダイオードにおいて、 前記ガードリングは、半導体層（２）の表面（９）に設けられた構造化された
マスキング層（３）の端部領域においてデポジットされた高バリアメタル（４）
によって形成されることを特徴とする、ショットキーコンタクト（１０）の端部
領域に配置されたガードリングを有するショットキーダイオード。 - 【請求項９】 ガードリングの高バリアメタル（４）はとりわけプラチナを
有することを特徴とする、請求項８記載のショットキーダイオード。 - 【請求項１０】 ガードリングは約０.１μｍの厚さを有することを特徴と
する、請求項８又は９記載のショットキーダイオード。 - 【請求項１１】 構造化されたマスキング層（３）はとりわけ約０.２μｍ
の厚さを有する酸化シリコン層（３Ａ）及びとりわけ約０.１μｍの厚さを有す
る窒化シリコン層（３Ｂ）を有することを特徴とする、請求項８〜１０のうちの
１項記載のショットキーダイオード。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823481.3 | 1998-05-26 | ||
| DE19823481 | 1998-05-26 | ||
| PCT/DE1999/001428 WO1999062112A1 (de) | 1998-05-26 | 1999-05-11 | Verfahren zur herstellung von schottky-dioden |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002517091A true JP2002517091A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=7868960
Family Applications (1)
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