[实用新型]实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及双极集成电路技术领域，具体是指一种实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构。

背景技术

利用金属和半导体整流接触特性制成的二极管称为肖特基势垒二极管，它和PN结二极管具有类似的电流和电压关系，即它们都有单向导电性。一般采用金属与轻掺杂的N型硅接触来制作肖特基二极管。该肖特基二极管的特性取决于几个因素，包括金属组成、硅掺杂、边缘效应、退火条件以及是否存在表面污染物等。

在双极集成电路设计中，为了节省成本，需要把一般外接的肖特基二极管集成在电路内部，这需要肖特基二极管的制造工艺与双极集成电路工艺兼容。在现有技术中，通常采用在N型外延淀积特殊金属（如钛，铂和钯等）的方法来形成肖特基势垒，因为在保持低接触电阻的同时确保了足够的势垒高度，且具有稳定性高和重复性好的特点。N型硅构成肖特基二极管的阴极，而金属构成阳极。此外，肖特基二极管需要形成通过厚场氧化层的接触，而穿透厚场氧化层的接触刻蚀会使基区接触和发射区接触出现过腐蚀。因此，一般需要执行两步连续的氧化层去除工艺避免出现过腐蚀现象：首先减薄肖特基接触上的场氧化层厚度，然后再形成实际的接触孔。这样制造的肖特基二极管需要增加一次光刻。

因此，一般双极工艺制作高性能的肖特基二极管的方法是：首先，在刻蚀孔时增加一次肖特基接触的光刻；然后，在淀积金属布线时把常用的铝硅铜溅射换成钛、铂和钯等特殊金属的溅射。增加光刻次数会带来芯片成本的上升，而钛，铂和钯等特殊金属也是价格昂贵。用该方法来制作肖特基二极管，工序复杂，制作的工艺成本高昂。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种无需额外的肖特基接触光刻，也无需采用钛、铂和钯等贵金属，同时保持这些特殊金属形成的肖特基势垒所具有的稳定性和重复性，制造工艺简单，生产成本低廉，应用范围较为广泛的实现肖特基二极管的双极集成电路结构。

为了实现上述的目的，本实用新型的实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构包括：衬底；分别生成于所述的衬底内的N埋层和P埋层；生成于所述的衬底上的外延层；分别生成于所述的外延层内的上隔离层和深磷层；分别生成于所述的外延层内N阱、基区和P-层；生成于所述的深磷层上的发射区；通过一次蚀刻形成于所述的基区内的肖特基接触孔；以及通过蒸发铝形成于所述的肖特基接触孔内的硅化合物肖特基势垒层。

采用了该实用新型的实现肖特基二极管的双极集成电路结构，其具有利用准等平面工艺形成的外延层内的N阱、基区和P-层；并具有通过一次蚀刻形成肖特基接触孔；以及通过蒸发铝形成于肖特基接触孔内的硅化合物肖特基势垒层。从而保证该工艺无需额外的肖特基接触光刻，也无需采用钛、铂和钯等贵金属，同时保持由钛、铂和钯等贵金属形成的肖特基势垒所具有的稳定性和重复性，与通用的双极集成电路生产工艺兼容，且本实用新型的实现肖特基二极管的双极集成电路结构的生产工艺流程简单，生产成本低廉，应用范围也较为广泛。

附图说明

图1为本实用新型的实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构的截面图。

图2为采用本实用新型的实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构的制造方法步骤流程图。

图3为本实用新型电路结构的制造方法在实际应用中的的步骤流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术页面，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，为本实用新型的实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构截面图。

在一种实施方式中，该实现肖特基二极管功能的双极集成电路结构，如图1所示，包括：衬底；分别生成于所述的衬底内的N埋层和P埋层；生成于所述的衬底上的外延层；分别生成于所述的外延层内的上隔离层和深磷层；分别生成于所述的外延层内N阱、基区和P-层；生成于所述的深磷层上的发射区；通过一次蚀刻形成于所述的基区内的肖特基接触孔；以及通过蒸发铝形成于所述的肖特基接触孔内的硅化合物肖特基势垒层。

为本实用新型的实现肖特基二极管功能的双极集成电路的制造方法，如图2所示，包括以下步骤：

（1）生成衬底、衬底内的N埋层和P埋层、衬底上的外延层以及外延层内的上隔离层和深磷层；

（2）利用准等平面工艺形成所述外延层内的N阱、基区和P-层，并退火；

（3）通过预淀积和再扩散生成深磷层上的发射区；

（4）通过一次蚀刻形成位于所述的基区内的肖特基接触孔；

（5）蒸发铝，在所述的肖特基接触孔内形成硅化合物肖特基势垒层。