專利名稱：蕭特基二極管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蕭特基二極管(schottky diode)的制造方法，特別涉及一種可大量制造 蕭特基二極管的方法。
背景技術(shù)：
蕭特基二極管的結(jié)構(gòu)包括一層金屬層，以及一摻入雜質(zhì)的N型硅基板。由于金屬不具有 少數(shù)載子，無(wú)電荷儲(chǔ)存，也幾乎沒有逆向恢復(fù)時(shí)間，因此蕭特基二極管可有效克服一般二極 管在高頻時(shí)逆向周期不能快速截止的缺點(diǎn)，并具有較低導(dǎo)通電壓的優(yōu)點(diǎn)，在高頻和高速切換 的快速數(shù)字系統(tǒng)及微波系統(tǒng)中作為快速切換二極管，提供高頻訊號(hào)整流作用。
現(xiàn)行的大規(guī)模生產(chǎn)蕭特基二極管的方法是以鎳鉑合金作為金屬層，但鎳鉑合金的成本高 昂且并非一般集成電路工藝的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，無(wú)法使用現(xiàn)有的工藝設(shè)備。而大多數(shù)采用鈷(Cobalt) 金屬的蕭特基二極管結(jié)構(gòu)或制造方法則因其制造條件理想化僅適用于小規(guī)模生產(chǎn)，若要大量 制造則成品率難以掌握，因此目前尚無(wú)廠商開始使用鈷生產(chǎn)蕭特基二極管。
有鑒于此，本發(fā)明提出一種鈷材料的蕭特基二極管的制造方法，可用于大量生產(chǎn)具有高 成品率的蕭特基二極管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，可用于大量生產(chǎn)具有高成 品率的蕭特基二極管。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，其生產(chǎn)成本低且可使用現(xiàn) 有的IC制造設(shè)備。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種蕭特基二極管的制造方法，其制作出的蕭特基二極管 具有一定能障高度(barrier height)及較低漏電流。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明所提出的蕭特基二極管制造方法是在一硅基板的第一表面上形成 一掩膜層，并以濕式刻蝕去除部分掩膜層以開啟欲形成蕭特基二極管的區(qū)域，再于上方沉積 一鈷金屬層，進(jìn)行熱處理使其與硅基板反應(yīng)形成一硅化金屬(silicide)層；移除未反應(yīng)的鈷 金屬層后，于硅化金屬層及硅基板的第二表面上分別形成一金屬層作為電極。
本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有鈷材料的蕭特基二極管無(wú)法大量生產(chǎn)的問題，使成品率提高且生 產(chǎn)成本降低，并可沿用現(xiàn)有的IC制造設(shè)備。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖l(a)至圖l(g)為本發(fā)明的制作流程圖。
圖2為以本發(fā)明的制造方法制作出的蕭特基二極管于正向偏壓下的電流電壓曲線圖。
圖3為以本發(fā)明的制造方法制作出的蕭特基二極管于逆向偏壓下的電流電壓曲線圖。
標(biāo)號(hào)說明
10硅基板
12第一表面
14第二表面
16掩膜層
18蕭特基二極管區(qū)域 20鈷金屬層 22硅化金屬層 24金屬層 26金屬層
具體實(shí)施例方式
為了大規(guī)模生產(chǎn)具有高成品率、 一定能障高度及低反向漏電流的蕭特基二極管，本發(fā)明 提出一種具體可行的蕭特基二極管制造方法，其使鈷金屬與硅基板反應(yīng)形成硅化鈷(CoSi)與 二硅化鈷(CoSi2)，并避免晶向?yàn)?311)的二硅化鈷生成。
首先如圖l(a)所示，提供一具有第一表面12及第二表面14之硅基板10，為了得到成品 率高且較低漏電流的蕭特基二極管，最好可選擇N型摻雜、晶向?yàn)?100)的硅基板作為基底。 接著如圖2(b)所示，于硅基板10第一表面12上形成一材料為二氧化硅(Si02)的掩膜層16， 再利用濕式刻蝕去除部分掩膜層16以開啟欲形成蕭特基二極管之區(qū)域18，使硅基板10裸露， 如圖l(c)所示，此步驟對(duì)于后續(xù)蕭特基二極管的制造有相當(dāng)重大的影響，不可選用等離子刻 蝕法，而濕式刻蝕所使用的液體可選擇緩沖氧化刻蝕液(Buffered Oxide Etchant， BOE)。
沉積一鈷金屬層20，如圖l(d)所示，并進(jìn)行熱處理使鈷金屬與硅基板10反應(yīng)形成硅化 金屬(silicide)22，由于當(dāng)熱處理的溫度過高時(shí)，即使形成二硅化鈷后也無(wú)法成為蕭特基二 極管，當(dāng)熱處理的溫度過低時(shí)，形成的蕭特基二極管漏電流過大，實(shí)用性不高，因此本發(fā)明 采用的熱處理溫度約為600'C，在此溫度下可同時(shí)生成硅化鈷與二硅化鈷，并可避免晶向?yàn)?311)的二硅化鈷產(chǎn)生，使制作出的蕭特基二極管具有一定能障高度及較低漏電流。
接著移除未反應(yīng)的鈷金屬層20，使結(jié)構(gòu)如圖l(e)所示，并如圖1(f)于硅化金屬層22上 形成一金屬層24，以及于硅基板10的第二表面14形成另一金屬層26，如圖l(g)所示，如此 便完成了本發(fā)明的蕭特基二極管制作流程，其中金屬層24、 26作為蕭特基二極管18的陽(yáng)極 與陰極，其材料為鋁，并摻雜有0.5%的微量銅，此外應(yīng)避免選用鈦(Titanium)或氮化鈦 (Titanium nitride)作為金屬層24的材料。
圖2及圖3為顯示以上述方法大量制作出的蕭特基二極管18于正向偏壓及逆向偏壓下的 電流電壓曲線，由圖中可以看出其具有能障高度0.637eV，逆向偏壓35V時(shí)反向漏電流密度為 1.06E-6(uA/ixm2)，因此，本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有鈷材料的蕭特基二極管無(wú)法大量生產(chǎn)的問 題，使成品率提高且生產(chǎn)成本降低，并可沿用現(xiàn)有的IC制造設(shè)備。
以上所述的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人 員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能僅以本實(shí)施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡 依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、 一種蕭特基二極管的制造方法，其特征在于包括以下步驟提供一具第一表面及第二表面的硅基板；于該硅基板的該第一表面上形成一掩膜層；以濕式刻蝕去除部分該掩膜層以開啟欲形成蕭特基二極管的區(qū)域；沉積一鈷金屬層，并進(jìn)行熱處理以與該硅基板反應(yīng)形成一硅化金屬層；移除未反應(yīng)的該鈷金屬層；于該硅化金屬層上形成一金屬層；于該硅基板的該第二表面形成一金屬層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該硅基板為N型摻雜的硅 基板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該硅基板的晶向?yàn)?IOO)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該掩膜層的材料為二氧化 硅。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該濕刻蝕使用緩沖氧化刻 蝕液。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該硅化金屬層同時(shí)具有硅 化鈷與二硅化鈷。
7,根據(jù)權(quán)利要求6所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該二硅化鈷為晶向?yàn)?311) 以外的二硅化鈷。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該熱處理的溫度約為60o°c。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該金屬層的材料為鋁。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該金屬層摻雜有微量銅。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的蕭特基二極管的制造方法，其特征在于該銅的比例為0.5%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蕭特基二極管的制造方法，其于一硅基板之第一表面上形成一掩膜層，并以濕式刻蝕去除部分掩膜層以開啟欲形成蕭特基二極管的區(qū)域，再于上方沉積一鈷金屬層，進(jìn)行熱處理使其與硅基板反應(yīng)形成一硅化金屬(silicide)層，移除未反應(yīng)的鈷金屬層后，于硅化金屬層及硅基板的第二表面上分別形成一金屬層作為電極。本發(fā)明所提供的制作方法可用于大量生產(chǎn)具有高成品率的蕭特基二極管，并確保其具有一定能障高度(barrier height)及較低漏電流。
文檔編號(hào)H01L21/329GK101286450SQ20071003942
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者劉憲周, 周雪梅, 孔蔚然, 張有志, 馬惠平 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司