肖特基二極管及其形成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體集成電路制造技術領域，具體來說，本發明涉及一種新型肖特基二極管及其形成方法。
【背景技術】
[0002]肖特基二極管(SchottkyD1de)是一種低功耗、大電流、超高速的半導體器件,其正向導通電壓較低(?0.4V)，反向恢復時間短，整流電流大等特性使其被廣泛應用于功率集成電路中。但同時其反向漏電大、耐擊穿電壓低等缺點卻在一定程度上限制了其應用。
[0003]為此，如何降低肖特基二極管的反向漏電，提高其反向擊穿電壓，實為一重要課題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種新型肖特基二極管及其形成方法，降低肖特基二極管的反向漏電，提高其反向擊穿電壓。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種肖特基二極管的形成方法，包括步驟:
[0006]A.提供襯底，其上形成有四個淺槽隔離，定義出有源區的位置并形成了 N阱，兩個所述淺槽隔離位于所述襯底的左右外側，其余兩個所述淺槽隔離將所述襯底的表面劃分為兩個陰極區域和居于所述陰極區域中間的一個陽極區域；
[0007]B.在所述陰極區域表面進行N+離子注入，分別形成N+離子注入區；
[0008]C.在當前結構表面淀積屏蔽層并通過光刻和刻蝕工藝將其圖形化，所述屏蔽層一端覆蓋到內側的兩個所述淺槽隔離的上方，另一端覆蓋到所述陽極區域的一部分，將所述陽極區域的中間部分露出；
[0009]D.在當前結構表面淀積金屬層并作快速熱退火，被所述金屬層覆蓋到的所述陰極區域和所述陽極區域跟其上方的所述金屬層發生反應，分別在所述N+離子注入區內形成陰極引出端以及在未被所述屏蔽層覆蓋的所述陽極區域內形成陽極引出端；
[0010]E.在所述金屬層表面依次淀積氧化物層和抗反射層，并在所述抗反射層上方旋涂光刻膠層并對其作圖形化，以所述光刻膠層為掩模，依次干法刻蝕所述抗反射層、所述氧化物層和所述金屬層，直至露出所述屏蔽層的邊緣、所述陰極引出端、所述陽極引出端和所述淺槽隔離；
[0011]F.去除所述光刻膠層，并對當前結構進行濕法清洗，去除當前結構表面的殘留物并再次作快速熱退火；
[0012]G.在當前結構上方淀積層間介質層，在所述層間介質層中定義出多個接觸孔的位置，其中部分所述接觸孔與所述陰極引出端相連接，形成陰極終端，其余部分所述接觸孔分別與所述陽極引出端和穿透所述氧化物層與所述金屬層相連接，形成陽極終端。
[0013]可選地，所述襯底為硅襯底，所述陰極引出端、所述陽極引出端均為金屬硅化物。
[0014]可選地，所述屏蔽層和所述氧化物層均為二氧化硅。
[0015]可選地，所述金屬層為鈦、鈷、鎳和氮化鈦的復合層，鈦、鈷、鎳位于氮化鈦的下層。
[0016]可選地，圖形化后的所述金屬層呈環狀，環繞在所述陽極引出端的周圍，作為陽極連線。
[0017]為解決上述技術問題，本發明還提供一種如上所述的形成方法形成的肖特基二極管，其位于襯底上；所述襯底中形成有四個淺槽隔離，定義出有源區的位置并形成了 N阱，兩個所述淺槽隔離位于所述襯底的左右外側，其余兩個所述淺槽隔離將所述襯底的表面劃分為兩個陰極區域和居于所述陰極區域中間的一個陽極區域；所述陰極區域表面分別形成有N+離子注入區，所述N+離子注入區內形成有陰極引出端，所述陽極區域內形成有陽極引出端；所述襯底表面形成有圖形化的屏蔽層，所述屏蔽層一端覆蓋到內側的兩個所述淺槽隔離的上方，另一端覆蓋到所述陽極區域的一部分，露出所述陽極引出端；所述屏蔽層上方依次形成有金屬層和氧化物層，所述金屬層和所述氧化物層位于所述屏蔽層上方的大部分區域，并露出所述屏蔽層的邊緣；當前結構上方覆蓋有層間介質層，其內定義有多個接觸孔的位置，其中部分所述接觸孔與所述陰極引出端相連接，形成陰極終端，其余部分所述接觸孔分別與所述陽極引出端和穿透所述氧化物層與所述金屬層相連接，形成陽極終端。
[0018]可選地，所述襯底為硅襯底，所述陰極引出端、所述陽極引出端均為金屬硅化物。
[0019]可選地，所述屏蔽層和所述氧化物層均為二氧化硅。
[0020]可選地，所述金屬層為鈦、鈷、鎳和氮化鈦的復合層，鈦、鈷、鎳位于氮化鈦的下層。
[0021]可選地，所述金屬層呈環狀，環繞在所述陽極引出端的周圍，作為陽極連線。
[0022]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0023]本發明通過與邏輯/混合信號兼容的工藝，在肖特基二極管的陽極引出端周圍的環狀屏蔽層上加上金屬環(如TiN/Co)用作陽極連線，并將此環狀屏蔽層與陽極引出端相連接。當肖特基二極管反向偏置時，在金屬環下方將形成耗盡層。隨著反向偏壓的不斷增大，耗盡層區域不斷增大，最終形成的耗盡層覆蓋陽極引出端，從而降低了反向漏電，提高了其反向擊穿電壓。
【附圖說明】
[0024]本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0025]圖1至圖7為本發明一個實施例的肖特基二極管的制造過程的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護范圍。
[0027]肖特基二極管的制造方法的實施例
[0028]圖1至圖7為本發明一個實施例的肖特基二極管的制造過程的工藝流程圖。需要注意的是，這些附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本發明實際要求的保護范圍構成限制。
[0029]對于該肖特基二極管的制造過程，其主要包括如下環節:
[0030]如圖1所示，執行步驟A，提供襯底101，該襯底101優選為硅襯底，其上形成有四個淺槽隔離103，定義出有源區的位置并形成了 N阱105。其中，兩個淺槽隔離103位于襯底101的左右外側，其余兩個淺槽隔離103將襯底101的表面劃分為兩個陰極區域107和居于陰極區域107中間的一個陽極區域109。
[0031 ] 如圖2所示，執行步驟B，在陰極區域107表面進行N+離子注入，分別形成N+離子注入區111。
[0032]如圖3所示，執行步驟C，在當前結構表面淀積屏蔽層113并通過光刻和刻蝕工藝將其圖形化。屏蔽層113可以為二氧化硅，其一端覆蓋到內側的兩個淺槽隔離103的上方，另一端覆蓋到陽極區域109的一部分，將陽極區域109的中間部分露出。
[0033]如圖4所示，執行步驟D，在當前結構表面淀積金屬層115并作快速熱退火(第一次快速熱退火)，被金屬層115覆蓋到的陰極區域107和陽極區域109跟其上方的金屬層115發生反應，分別在N+離子注入區111內形成陰極引出端117以及在未被屏蔽層113覆蓋的陽極區域109內形成陽極引出端119。
[0034]在本實施例中，若該襯底101為硅襯底，則陰極引出端117、陽極引出端119均為金屬硅化物。而金屬層115優選為鈦(Ti)、鈷(Co)、鎳(Ni)和氮化鈦(TiN)的復合層，其中鈦、鈷、鎳位于氮化鈦的下層，則陰極引出端117、陽極引出端119具體為鈷硅化物。
[0035]如圖5所7K,執行步驟E,在金屬層115表面依次淀積氧化物層121和抗反射層(未圖示)，并在抗反射層上方旋涂光刻膠層125并對其作圖形化。該氧化物層121可以為二氧化硅。然后以光刻膠層125為掩模，依次干法刻蝕抗反射層、氧化物層121和金屬層115，直至露出屏蔽層113的邊緣、陰極引出端117、陽極引出端119和淺槽隔離103。其中圖形化后的金屬層115呈環狀，環繞在陽極引出端119的周圍，作為陽極連線。
[0036]如圖6所示，執行步驟F，去除光刻膠層125，并對當前結構進行濕法清洗，去除當前結構表面的殘留物并再次作快速熱退火(第二次快速熱退火)。
[0037]如圖7所示，執行步驟G，在當前結構上方淀積層間介質層127 (只示出一層)，在層間介質層127中定義出多個接觸孔131?135的位置。其中部分接觸孔131、135與陰極引出端117相連接,形成陰極終端(cathode terminal);其余部分接觸孔131、132、133分別與陽極引出端119和穿透氧化物層121與金屬層115相連接，形成陽極終端(anodeterminal)。
[0038]肖特基二極管的實施例
[0039]在本實施例中，借用上述圖