一种氧化铝钝化结构及其制备方法与流程

本发明属于半导体器件的一种钝化结构及其制备方法，适用于铝金属引线的半导体器件。

背景技术：

在半导体器件竞争如此激烈的今天，制造工艺每减少一步就是制造成本降低一步，就能占据成本优势，抢占产品市场，半导体器件的设计工程师们也是想尽办法减小器件的尺寸，减少制造工艺步骤，节省制造成本。此发明针对铝金属引线的半导体器件，巧妙的利用光刻、注入技术对铝金属层做局部氧化，只用一步光刻就完成常规工艺需要两步光刻才能完成的铝金属布线及钝化，大幅度降低半导体器件生产成本，提高成品率，且氧化铝材料致密，化学稳定性极好，提高了器件可靠性。

技术实现要素：

一种氧化铝钝化结构，其结构包括：引线孔区域，单晶硅（101）上面是铝金属（301）；非引线孔区域，单晶硅（101）上面是SiO₂氧化层（102），SiO₂氧化层（102）上面是氧化铝（501）。

一种氧化铝钝化结构的制备方法，其方法包括：

A、引线孔前氧化，SiO₂氧化层（102）用做铝金属和单晶硅之间的阻隔层；

B、引线孔光刻、刻蚀及去胶，将需要做铝金属（301）和单晶硅（101）连接的区域打开；

C、铝金属淀积，淀积一层铝金属（301）；

D、铝金属光刻、氧原子注入及去胶，将铝金属布线外的区域注入氧原子，形成经过氧原子注入的铝金属；

E、退火，氧原子和铝原子经过高温退火，化学反应生成绝缘且性能稳定的氧化铝（501）。

附图说明

图1是引线孔前氧化之后的截面图；

图2是引线孔光刻、刻蚀及去胶之后的截面图；

图3是铝金属淀积之后的截面图；

图4是铝金属光刻、氧原子注入及去胶之后的截面图；

图5是氧原子铝原子退火之后的截面图。

编号说明：

101：单晶硅，引线孔的区域，表面通常是经过重掺杂的，为了单晶硅和铝金属能够形成良好的欧姆接触；

102：SiO₂氧化层，常规工艺用SiO₂层做阻挡层，但不限于SiO₂层；

201：引线孔，铝金属与单晶硅的接触孔；

301：铝金属，用于半导体器件的布线，及将来的打线封装；

401：经过氧原子注入的铝金属，将铝金属布线以外的区域注入氧原子；

501：氧化铝，氧原子铝原子经过退火后，化学反应生成绝缘的氧化铝。

具体实施方式

1．引线孔前氧化，氧化层用做铝金属和单晶硅之间的阻隔层，可以通过热氧化的方法，也可以通过化学淀积的方法。

2．引线孔光刻、刻蚀及去胶，将需要做铝金属和单晶硅连接的区域打开，其他部分保留。

3．铝金属淀积，淀积一层铝金属，此发明适用于铝金属作为引线的半导体器件。

4．铝金属光刻、氧原子注入及去胶，将铝金属布线以外的区域注入氧原子，氧原子的注入剂量：铝原子的数量=3：2，能量可以分多个档次，尽量让注入的氧原子均匀分布在铝金属层中，具体根据铝金属厚度计算。

5．退火，3：2的氧原子和铝原子经过高温退火，化学反应生成绝缘的氧化铝，完成铝金属布线，同时化学性质非常稳定的氧化铝还可以用做器件的钝化层，提高器件可靠性。

通过上述实施例阐述了本发明，同时也可以采用其它实施例实现本发明。

本发明不局限于上述具体实施例，因此本发明由所附权利要求范围限定。