硅台面半导体器件的PN结保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102779764B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.04(21)申请号201210296649.3(22)申请日2012.08.21(73)专利权人南通明芯微电子有限公司地址226600江苏省南通市海安县老坝港镇工业园区(72)发明人周明穆连和顾理建王荣元(74)专利代理机构扬州市锦江专利事务所32106代理人江平(51)Int.Cl.H01L21/56(2006.01)(56)对比文件CN101038892A,2007.09.19,CN101645399A,2010.02.10,审查员马泽宇权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称硅台面半导体器件的PN结保护方法(57)摘要硅台面半导体器件的PN结保护方法，涉及半导体器件的PN结保护工艺技术领域，在完成了扩散工序的硅片表面采用气相沉积法覆盖SIPOS薄膜，并采用掩膜的方法，去除多余的SIPOS薄膜，只在PN结表面保留SIPOS薄膜；再将玻璃粉的稀释混合液涂敷在硅片表面，低温焙烧后，去除多余的玻璃粉，再将硅片置于扩散炉内，在O2气氛中烧结。本发明采用半绝缘多晶硅（SIPOS）叠加玻璃钝化膜代替传统单一的玻璃钝化膜直接对台面半导体器件进行PN结表面保护的工艺方法，以提高钝化效果。CN102779764BCN102779764B权利要求书1/1页1.硅台面半导体器件的PN结保护方法，包括以下步骤：1）在完成了扩散工序的硅片表面采用气相沉积法覆盖SIPOS薄膜：将完成扩散和台面成型的硅片清洗干净并甩干后，装入载片舟，在CVD炉内温度为650±20℃的条件下，无氧条件下，将SiH4、N2O的混合液进行汽化处理，然后将硅片载片舟拉出，取下硅片；再采用掩膜的方法，去除多余的SIPOS薄膜，只在PN结表面保留SIPOS薄膜：采用化学清洗剂对硅片进行清洗并甩干后，再在硅片的表面覆盖厚度为2～3μm的光刻胶，将硅片装入片架，并置于90±5℃的烘箱内处理30±5分钟，取出片架，选择性曝光、显影，再将硅片片架置于150±5℃的烘箱内处理30±5分钟后取出；再经腐蚀窗口、去除光光刻胶，则在硅片的PN结表面沉积了SIPOS薄膜；2）采用化学清洗剂对硅片进行清洗并甩干后，在硅片的表面均匀涂敷玻璃粉的稀释混合液层，并装入载片舟，在扩散炉中低温焙烧20±2分钟；其特征在于：步骤1）中，经CVD炉处理60±5分钟后，在硅片上覆盖的SIPOS薄膜厚度为1～2μm；所述SiH4、N2O的混合液的混合投料质量比为85～90:10～15；步骤2）中，所述低温焙烧时的温度为470±5℃，并在O2气氛中焙烧；在扩散炉中低温焙烧后，再将载片舟拉出扩散炉，去除硅片表面多余的玻璃粉，再将硅片装上载片舟，置于炉内温度为820±5℃的扩散炉中，在O2气氛中烧结20±2分钟，然后取出硅片；所述玻璃粉的稀释混合液由乙基纤维素和玻璃粉以2.5:1的质量比混合组成。2.根据权利要求1所述硅台面半导体器件的PN结保护方法，其特征在于所述化学清洗剂的组分为：HNO3、HF和冰乙酸，各成分的质量比为10:1:1。3.根据权利要求1所述硅台面半导体器件的PN结保护方法，其特征在于所述化学清洗剂的组分为：氨水、双氧水和水，各成分的质量比为1:2:5。4.根据权利要求1所述硅台面半导体器件的PN结保护方法，其特征在于在硅片的表面涂敷的玻璃粉的稀释混合液层的厚度为15～20μm。2CN102779764B说明书1/3页硅台面半导体器件的PN结保护方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体器件的PN结保护工艺技术领域，特别是硅台面半导体器件的PN结保护工艺。背景技术[0002]当今硅台面半导体器件的PN结保护工艺，是采用在硅片表面涂覆一层玻璃层，以达到保护PN结的作用。其工艺原理是：将稀释剂和玻璃粉的混合液，均匀涂敷在完成了扩散工序待钝化的硅片的表面，再将硅片装入载片舟，推入扩散炉，升温至470℃，在O2气氛中焙烧20分钟后将载片舟拉出，去除表面多余的玻璃粉；然后将硅片装入载片舟，推入扩散炉，升温至820℃，在O2气氛中烧结20分钟后将载片舟拉出，取下硅片，PN结表面即覆盖了一层玻璃钝化层。该工艺的不足之处在于，由于玻璃层内的气泡的存在和玻璃层密度的影响，玻璃层的厚度需要达到30～40μm的厚度，方能达到钝化要求。由此带来了一些弊端，半导体器件在恶劣环境中，玻璃层内会产生裂纹，从而影响钝化质量。长期以来，在半导体器件制造领域，人们不断进行工艺创进，力求降低生产成本，提高产品的性价比。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种可避免玻璃层出现裂纹的硅台面半导体器件的PN结保护方法。[0004]本发明技术方案包括以下步骤：[0005]1）在