[发明专利]高性能肖特基二极管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，具体来说，本发明涉及一种高性能肖特基二极管的制造方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能肖特基二极管的制造方法，能够形成更好的肖特基金-半接触结。

为解决上述技术问题，本发明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匀的或者渐变的。

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匀的或者渐变的。

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二合金化层。

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，本发明还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匀的或者渐变的。