一种肖特基二极管的加工方法与流程

本发明涉及一种半导体加工技术领域，尤其涉及一种肖特基二极管的加工方法。

背景技术：

目前，在相关技术中，功率二极管是电路系统的关键部件，广泛适用于在高频逆变器、数码产品、发电机、电视机等民用产品和卫星接收装置、导弹及飞机等各种先进武器控制系统和仪器仪表设备的军用场合。

现有技术生产过程中，初始氧化，湿法腐蚀保护环后，使用注入机注入b离子，通过高温推进后形成p型结，再生长氧化层；采用这种工艺得到的产品经常出现良率比较低，器件性能和可靠性不稳定等情况。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提供了一种加工简便、提高器件的性能和可靠性的一种肖特基二极管的加工方法。

本发明的技术方案是：包括以下步骤：

s1、一次氧化；将晶片送至温度为1000度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为7ka-13ka的二氧化硅氧化膜；做一层绝缘层；

s2、一次光刻；在二氧化硅氧化膜的表面涂抹一层光刻胶；选用光刻板一对涂有光刻胶的一面进行光刻；

s3、一次湿法腐蚀：利用湿法腐蚀将光刻后的二氧化硅去除，形成保护环；

s4、离子注入;形成p型环，与衬底的n型半导体形成pn结；

s5、去除光刻胶；

s6、二次氧化；将注入离子的晶片送至温度为750度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为2ka的二氧化硅氧化膜；

s7、一次扩散；将二次氧化的晶片送至温度为1050度的扩散炉进行一次扩散，一次扩散时间为100min；

s8、二次扩散；将一次扩散后的晶片送至温度为1050度的扩散炉，通入二氯乙烷；二次扩散时间为15min；

s9、降温；将二次扩散后的的晶片按1-2℃/min的速度从1050℃降温至950℃；

s10、三次氧化；将降温后的晶片送至温度为750度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为2ka的二氧化硅氧化膜；

s11、二次光刻；在s10完成后的晶片表面涂抹一层光刻胶；选用光刻板二对具有光刻胶的一面进行光刻；

s12、二次湿法腐蚀：利用湿法腐蚀将二次光刻后的二氧化硅去除，再去除光刻胶；

s13、溅射；通过溅射台在晶片上沉积一层厚度为500a的金属层；

s14、势垒形成；将溅射后的晶片送至温度为475度的扩散炉中，形成势垒；

s15、用王水将晶片槽中溅射的金属去除，为蒸发做准备；

s16、蒸发；晶片的正面和反面分别通过蒸发台淀积，厚度为：正面34.15ka，背面为19.15ka的导电金属薄膜

s17、工艺完成。

所述二氯乙烷通入时间为15分钟。

所述离子注入机型号为nv10160。

所述蒸发台型号为mark50。

本发明将晶片进行初始氧化，湿法腐蚀保护环后，使用注入机注入b离子，通过高温推进后形成p型结，再生长氧化层，p型结和氧化层的质量会直接影响i-v特性曲线，不良曲线会导产品合格率降低，二次扩散时通入dce（二氯乙烷），提高产品的性能。本发明具有加工简便、提高器件的性能和可靠性等特点。

附图说明

图1是本发明步骤s1的状态示意图，

图2是本发明步骤s3的状态示意图，

图3是本发明步骤s4的状态示意图，

图4是本发明步骤s5的状态示意图，

图5是本发明步骤s6的状态示意图，

图6是本发明步骤s10的状态示意图，

图7是本发明步骤s11的状态示意图，

图8是本发明步骤s12的状态示意图，

图9是本发明步骤s13的状态示意图，

图10是本发明步骤s15的状态示意图，

图11是本发明步骤s16的状态示意图。

具体实施方式

本发明如图1-11所示；包括以下步骤：

s1、一次氧化；将晶片送至温度为1000度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为7ka-13ka的二氧化硅氧化膜；做一层绝缘层；

s2、一次光刻；在二氧化硅氧化膜的表面涂抹一层光刻胶；选用光刻板一对涂有光刻胶的一面进行光刻；光刻为常规工艺，此处不作具体展开；第一次光刻是对光刻胶层进行光刻，把光刻版上的图形转移到晶片上面为下一步腐蚀做准备；光刻胶的厚度为14000a；

s3、一次湿法腐蚀：利用湿法腐蚀将光刻后的二氧化硅去除，形成保护环；为离子注入作准备；湿法腐蚀是通过一个腐蚀槽加工实现的，属于本领域常规技术；

s4、离子注入;将硼离子变成带电的离子，在强电场中加速，获得较高的动能后，射入材料的表层，形成p型环，与衬底的n型半导体形成pn结；生产过程中离子注入选用型号为nv10160的离子注入机；

s5、去除光刻胶；便于二次氧化；

s6、二次氧化；将注入离子的晶片送至温度为750度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为2ka的二氧化硅氧化膜；

s7、一次扩散；将二次氧化的晶片送至温度为1050度的扩散炉进行一次扩散，一次扩散时间为100min；

第一次扩散目的主要是形成想要的p型结，与n型衬底形成pn结，为器件提供反向电压；

s8、二次扩散；将一次扩散后的晶片送至温度为1050度的扩散炉，通入二氯乙烷；二次扩散时间为15min；有效减少钠离子的污染，并吸收提取硅中的有害杂质，抑制氧化堆垛层错，提供高器件寿命和可靠性；

s9、降温；将二次扩散后的的晶片按1-2℃/min的速度从1050℃降温至950℃；

s10、三次氧化；将降温后的晶片送至温度为750度的氧化炉内，在晶片的外延层形成厚度为2ka的二氧化硅氧化膜；与二次氧化的厚度值一样；

s11、二次光刻；在s10完成后的晶片表面涂抹一层光刻胶；选用光刻板二对具有光刻胶的一面进行光刻；第一次光刻是对光刻胶层进行光刻，把光刻版上的图形转移到晶片上面为下一步二次腐蚀做准备；

s12、二次湿法腐蚀：利用湿法腐蚀将二次光刻后的二氧化硅去除，再去除光刻胶；

s13、溅射；通过溅射台在晶片上沉积一层厚度为500a的金属层；

真空腔体内的氩气经过辉光放电后产生高密度的阳离子（ar⁺），ar⁺被强烈吸引到靶材的阴极并以高速轰击靶材使靶原子溅射出来沉积在晶片的表面。

s14、势垒形成；将溅射后的晶片送至温度为475度的扩散炉中，形成势垒；

s15、用王水将晶片槽中溅射的金属去除，为蒸发做准备；

s16、蒸发；晶片的正面和反面分别通过蒸发台淀积，厚度为：正面34.15ka，背面为19.15ka的导电金属薄膜

s17、工艺完成。

所述二氯乙烷通入时间为15分钟。

所述离子注入机型号为nv10160。

所述蒸发台型号为mark50。

技术特征：

技术总结
一种肖特基二极管的加工方法。涉及一种半导体加工技术领域，尤其涉及一种肖特基二极管的加工方法。提供了一种加工简便、提高器件的性能和可靠性的一种肖特基二极管的加工方法。本发明将晶片进行初始氧化，湿法腐蚀保护环后，使用注入机注入B离子，通过高温推进后形成P型结，再生长氧化层，P型结和氧化层的质量会直接影响I‑V特性曲线，不良曲线会导产品合格率降低，二次扩散时通入DCE（二氯乙烷），提高产品的性能。本发明具有加工简便、提高器件的性能和可靠性等特点。

技术研发人员：李瑞江;王毅
受保护的技术使用者：扬州扬杰电子科技股份有限公司
技术研发日：2018.12.04
技术公布日：2019.02.12