肖特基二极管及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种肖特基二极管;本发明还涉及一种肖特基二极管的制造方法。
【背景技术】
[0002]肖特基二极管是模拟集成电路中常见的有源器件，它由金属与N型轻掺杂硅接触而形成的单向导电器件。通常肖特基二极管由一个金属/半导体接触结和其两边各一个PN结构成。如图1所示，是现有肖特基二极管的结构图；在半导体衬底如硅衬底中形成有N型轻掺杂区101，一般N型轻掺杂区101由深N阱组成。在半导体衬底上形成有场氧102，场氧102为局部场氧(LOCOS)或浅沟槽场氧(STI);通过场氧102隔离出有源区，也即被场氧102围绕的半导体衬底为有源区。现有肖特基二极管的金属/半导体接触结即金半接触结由形成于有源区表面的金属105和金属底部的N型轻掺杂区101组成，金属105—般为金属硅化物。
[0003]PN结位于金半接触结的周侧，图1为剖面图，图1中显示PN结位于金半接触结的两侦LPN结的P型区103—般采用P讲形成，P型区103底部的N型轻掺杂区101组成PN结的N型区。
[0004]PN结和金半接触结都形成于同一个有源区中，P型区103也被金属105覆盖，通过在金属105顶部形成的接触孔和阳极连接。
[0005]N型轻掺杂区101的还形成有N+区104，N+区104位于PN结和金半接触结之外的其它有源区中。在N+区104的表面形成有金属硅化物106，金属105—般也为金属硅化物，这时两者同时形成。通过在金属硅化物106顶部形成的接触孔和阴极连接。
[0006]图1所示的现有器件结构中，由于金属105和轻掺杂半导体即N型轻掺杂区101接触结的击穿电压较大，肖特基二极管的击穿电压由两边PN结的击穿电压决定。
[0007]肖特基二极管的反向漏电流由金属/半导体接触结的反向漏电流与两边PN结的反向漏电流叠加形成。
[0008]由于现有肖特基二极管都是在有源区形成即PN结和金半接触结都形成于同一个有源区中，金属为金属硅化物。带来的问题有:
[0009]1、肖特基二极管在半导体表面形成，其特性受半导体表面形貌影响很大，性能不太稳定。
[0010]2、在半导体表面形成的PN结由于终端问题很难形成超高击穿压，而且反向漏电流较大。
[0011 ] 3、在Co硅化物工艺中不能实现Ti硅化物结构的肖特基二极管。
【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题是提供一种肖特基二极管，能提高金半接触结性能的稳定性，提高器件的击穿电压，减少器件的反向漏电。为此，本发明还提供一种肖特基二极管的制造方法。
[0013]为解决上述技术问题，本发明提供的肖特基二极管，形成于半导体衬底上，在所述半导体衬底上形成有场氧，由所述场氧隔离出有源区，其特征在于:肖特基二极管包括金半接触结和位于所述金半接触结周侧的PN结。
[0014]所述金半接触结的N型区由位于所述场氧的底部的形成于所述半导体衬底中的N型掺杂区组成;所述金半接触结的金属由将所述场氧的位于所述金半接触结区域的部分去除后形成在所述金半接触结的N型区表面的金属组成。
[0015]所述PN结的P型区形成于所述金半接触结对应的所述场氧周侧的所述有源区中，组成所述金半接触结的N型区的N型掺杂区同时延伸到所述金半接触结对应的所述场氧周侧的所述有源区中并将所述PN结的P型区包围从而组成所述PN结的N型区。
[0016]所述PN结的P型区的底部区域还延伸到所述场氧的底部并且所述金半接触结相交置。
[0017]进一步的改进是，所述金半接触结的金属为金属硅化物或阻挡金属层。
[0018]进一步的改进是，所述金属硅化物为113丨，(:03丨，附31。
[0019]进一步的改进是，所述阻挡金属层为Ti或TiN。
[OO2O ]进一步的改进是，所述金半接触结的N型区和所述PN结的N型区由同时包围所述金半接触结和所述PN结的深N阱组成。
[0021 ]进一步的改进是，所述PN结的P型区由P阱组成。
[0022]进一步的改进是，所述场氧为局部场氧或浅沟槽场氧。
[0023]进一步的改进是，所述PN结的P型区通过接触孔连接到阳极，所述金半接触结的金属通过接触孔连接到阳极。
[0024]组成所述金半接触结的N型区和所述PN结的N型区的N型掺杂区中形成有N+区，该N+区通过接触孔连接到阴极。
[0025]进一步的改进是，组成所述金半接触结的N型区和所述PN结的N型区的N型掺杂区的掺杂浓度不超过le7cm—3。
[0026]为解决上述技术问题，本发明提供的肖特基二极管的制造方法中肖特基二极管包括金半接触结和位于所述金半接触结周侧的PN结，包括如下步骤:
[0027]步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底中形成N型掺杂区。
[0028]步骤二、在所述半导体衬底上形成场氧，由所述场氧隔离出有源区，所述N型掺杂区位于所述场氧底部且延伸到所述有源区中。
[0029]步骤三、进行P型离子注入在所述有源区中形成所述PN结的P型区，所述有源区中的所述N型掺杂区将所述PN结的P型区包围并组成所述PN结的N型区。
[0030]步骤四、采用光刻刻蚀工艺将所述场氧的位于所述金半接触结区域的部分去除并露出底部的所述N型掺杂区的表面。
[0031]步骤五、在所述金半接触结区域的所述N型掺杂区表面形成金属并由该金属组成所述金半接触结的金属;所述金半接触结的N型区由位于所述场氧的底部的所述N型掺杂区组成;所述PN结的P型区的底部区域还延伸到所述场氧的底部并且所述金半接触结相交叠。
[0032]进一步的改进是，所述金半接触结的金属为金属硅化物。
[0033]在步骤三形成所述P型区之后、步骤四的所述场氧的光刻刻蚀之前，还包括进行N+离子注入加快速热退火工艺在所述N型掺杂区的引出区域中形成N+区，该N+区用于将所述金半接触结的N型区和所述PN结的N型区通过接触孔连接到阴极。
[0034]步骤五中在所述P型区、所述N+区和所述金半接触结区域的所述N型掺杂区表面同时形成所述金属硅化物。
[0035]之后形成层间膜、接触孔和正面金属图形，所述正面金属图形包括阳极和阴极;所述PN结的P型区通过接触孔连接到阳极，所述金半接触结的金属通过接触孔连接到所述阳极;所述N+区通过接触孔连接到所述阴极。
[0036]进一步的改进是，所述金半接触结的金属为阻挡金属层。
[0037]在步骤三形成所述P型区之后、步骤四的所述场氧的光刻刻蚀之前，还包括如下步骤:进行N+离子注入加快速热退火工艺在所述N型掺杂区的引出区域中形成N+区，该N+区用于将所述金半接触结的N型区和所述PN结的N型区通过接触孔连接到阴极。
[0038]在所述P型区和所述N+区表面同时形成所述金属硅化物。
[0039]形成所述金属硅化物之后依次进行步骤四和步骤五，步骤五中在所述金半接触结区域的所述N型掺杂区表面形成的金属为阻挡金属层，所述金半接触结的金属形成之后进行快速热退火处理。
[0040]之后形成层间膜、接触孔和正面金属图形，所述正面金属图形包括阳极和阴极;所述PN结的P型区通过接触孔连接到阳极，所述金半接触结的金属通过接触孔连接到所述阳极;所述N+区通过接触孔连接到所述阴极。
[0041]本发明通过将金半接触结设置在场氧的底部，场氧底部的表面态密度小于有源区的表面，相对于现有结构，本发明能消除半导体表面形貌对金半接触结的不利影响，从而能提高金半接触结性能的稳定性。
[0042]本发明的PN结底部区域延伸到场氧的底部并在场氧的底部和金半接触结相交叠，这种结