一种MPS二极管的制造方法与流程

本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，具体涉及一种mps（混合pin和肖特基）二极管的制造方法。

背景技术

mps（mergedp-i-n/schottky）二极管称为pin和肖特基混合二极管。是一种把pin二极管和肖特基二极管的功能组合在一起的新型器件。主流加工工艺为：光刻注入，高温推进形成阳极p型区域；光刻注入做出n+截止环；ild介质层淀积；光刻刻蚀接触孔；然后正面金属工艺形成p-i-n与schottky交错的阳极。

现有的mps二极管在制造过程中肖特基区域裸硅经过ild介质层淀积，孔刻蚀，去胶等有高温，等离子轰击过程，会造成硅表面损伤，由于肖特基结对此损伤非常敏感，因此导致mps二极管成品漏电高，可靠性差等问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种mps二极管的制造方法，所述mps二极管的制造方法能够避免因表面态差导致肖特基结漏电大的问题，提升mps二极管的frd电学性能和可靠性。

根据本发明提供的技术方案，一种mps二极管的制造方法，所述mps二极管的制造方法包括以下步骤：

s110:提供具备正面和背面的衬底；

s210:向衬底上预设的离子注入区中注入第一掺杂离子，形成第一离子注入区，在第一离子注入区上使用第二掺杂离子进行注入，在第一离子注入区上形成第二离子注入区；

s310:在第二离子注入区的表面和衬底肖特基区上沉淀出介质层；

s410:进行刻蚀去除介质层，刻蚀后采用湿法去胶，暴露第二离子注入区表面和衬底肖特基区正面；

s510:快速退火氧化，在暴露的第二离子注入区表面和衬底肖特基区正面上形成氧化层；

s610:对所述氧化层进行前处理，去除掉所述氧化层，暴露第二离子注入区表面和衬底肖特基区正面；

s710:在所述衬底肖特基区的正面和第二离子注入区的表面制备制备金属层，从而所述衬底肖特基区与所述金属层的接触面形成肖特基接触，在所述第二离子注入区与所述金属层的接触面形成欧姆接触。

进一步地，在所述s110:提供具备正面和背面的n-型fz衬底步骤之后进行的步骤：

s111:在所述衬底的正面生长场氧层；

s112:在预设的离子注入区采用光刻刻蚀场环和元胞形成离子注入窗口，保留将所述离子注入窗口间隔的衬底肖特基区的场氧层；

所述步骤s310具体包括：在第二离子注入区的表面和衬底肖特基区的场氧层表面沉淀出介质层；

所述步骤s410具体包括:进行刻蚀去除位于第二离子注入区表面和衬底肖特基区场氧层表面的介质层以及位于衬底肖特基区的场氧层，刻蚀后采用湿法去胶，暴露第二离子注入区表面和衬底肖特基区正面；

进一步地，步骤s510中所述的快速退火氧化在800~1000℃中进行，快速退火氧化的时间为8~10秒，形成厚度为5nm以内的氧化层。

进一步地，所述衬底采用n-型fz型。

进一步地，步骤s610具体为：用hf酸对所述氧化层进行前处理，去除掉所述氧化层，暴露第二离子注入区表面和衬底肖特基区正面。

从以上所述可以看出，本发明提供的mps二极管的制造方法，与现有技术相比具备以下优点：本发明在孔刻蚀后，采用纯湿法去胶，并利用rto修复硅表面，并通过含有hf酸的前处理，从而避免因表面态差导致肖特基结漏电大，提升mps结构frd电学性能和可靠性。

附图说明

图1至图7为本发明第二种实施例制造工艺截面图。

图8为本发明制作mps二极管的流程。

1.衬底，2.第一离子注入区，3.第二离子注入区，4.肖特基区，5.介质层，6.氧化层，7.金属层，8.场氧层，9.注入窗口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

第一种实施例：一种mps二极管的制造方法，如图8所示，所述mps二极管的制造方法具体包括：

s110:提供具备正面和背面的n-型fz衬底1；

s210:向衬底1上预设的离子注入区中注入第一掺杂离子，形成第一离子注入区2，高温推进，在第一离子注入区2上使用第二掺杂离子进行注入，在第一离子注入区2上形成第二离子注入区3；

s310:在第二离子注入区3的表面和衬底1肖特基区4上沉淀出介质层5；

s410:进行刻蚀去除介质层5，刻蚀后采用湿法去胶，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s510:800℃快速退火氧化10秒，在暴露的第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面上形成厚度为4nm氧化层6；

s610:用hf酸对所述氧化层6进行前处理，去除掉所述氧化层6，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s710:在所述衬底1肖特基区4的正面和第二离子注入区3的表面制备制备金属层7，从而所述衬底1肖特基区4与所述金属层7的接触面形成肖特基接触，在所述第二离子注入区3与所述金属层7的接触面形成欧姆接触。

可以理解的是与现有技术中刻蚀损伤硅表面相比本实施例采用纯湿法去胶，并利用快速退火能够修复硅表面，并通过含有hf酸的前处理，从而避免因表面态差导致肖特基结漏电大，提升mps结构frd电学性能和可靠性。

第二种实施例：一种mps二极管的制造方法，所述mps二极管的制造方法具体包括：

s110:提供具备正面和背面的n-型fz衬底1。

s111:参照图1，在所述衬底1的正面生长场氧层8；

s112:参照图2，在预设的离子注入区采用光刻刻蚀场环和元胞形成离子注入窗口9，保留将所述离子注入窗口9间隔的衬底1肖特基区4的场氧层8；

s210:参照图3，向衬底1上的离子注入窗口9中注入第一掺杂离子，形成第一离子注入区2，在第一离子注入区2上使用第二掺杂离子进行注入，在第一离子注入区2上形成第二离子注入区3；

s310:参照图4，在第二离子注入区3的表面和衬底1肖特基区4的场氧层8表面沉淀出介质层5；

s410:参照图5，进行刻蚀去除位于第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4场氧层8表面的介质层5以及位于衬底1肖特基区4的场氧层8，刻蚀后采用湿法去胶，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s510:参照图6，1000℃快速退火氧化8秒，，在暴露的第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面上形成厚度为5nm氧化层6；

s610:参照图7，用hf酸对所述氧化层6进行前处理，去除掉所述氧化层6，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s710:在所述衬底1肖特基区4的正面和第二离子注入区3的表面制备制备金属层7，从而所述衬底1肖特基区4与所述金属层7的接触面形成肖特基接触，在所述第二离子注入区3与所述金属层7的接触面形成欧姆接触。

第三种实施例：一种mps二极管的制造方法，，所述mps二极管的制造方法具体包括：

s110:提供具备正面和背面的n-型fz衬底1。

s111:在所述衬底1的正面生长场氧层8；

s112:在预设的离子注入区采用光刻刻蚀场环和元胞形成离子注入窗口9，保留将所述离子注入窗口9间隔的衬底1肖特基区4的场氧层8；

s210:向衬底1上的离子注入窗口9中注入第一掺杂离子，形成第一离子注入区2，在第一离子注入区2上使用第二掺杂离子进行注入，在第一离子注入区2上形成第二离子注入区3；

s310:在第二离子注入区3的表面和衬底1肖特基区4的场氧层8表面沉淀出介质层5；

s410:进行刻蚀去除位于第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4场氧层8表面的介质层5以及位于衬底1肖特基区4的场氧层8，刻蚀后采用湿法去胶，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s510:900℃快速退火氧化9秒，，在暴露的第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面上形成厚度为3nm氧化层6；

s610:用hf酸对所述氧化层6进行前处理，去除掉所述氧化层6，暴露第二离子注入区3表面和衬底1肖特基区4正面；

s710:在所述衬底1肖特基区4的正面和第二离子注入区3的表面制备制备金属层7，从而所述衬底1肖特基区4与所述金属层7的接触面形成肖特基接触，在所述第二离子注入区3与所述金属层7的接触面形成欧姆接触。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。