一种推阱工艺制造技术

本发明专利技术涉及二极管的优化领域，尤其涉及一种应用于TVS二极管的推阱工艺，于一反应炉管内进行，包括：第一升温阶段，通入惰性气体至所述反应炉管，以使放置于所述反应炉管内的半导体器件被所述惰性气体包围；第二升温阶段，通入氧气至所述反应炉管，以在所述半导体器件的表面生成薄氧化层；恒温阶段及降温阶段，继续通入所述惰性气体至所述反应炉管，以使所述半导体器件在所述惰性气体的氛围下继续所述推阱工艺；其中，在所述第二升温阶段，还通入二氯乙烯气体至所述反应炉管，以吸附所述反应炉管内部以及所述半导体器件表面的钠离子杂质。

Push pull technology

The invention relates to the field of optimization of diode, in particular to a push well process is applied to the TVS diode, in a reaction tube, comprising: a first heating stage, introducing inert gas into the reaction tube, surrounded by semiconductor devices so that placed in the reaction tube is the inert gas; second heating stage, the oxygen is introduced into the reaction tube, which on the surface of the semiconductor device form a thin oxide layer; the constant temperature stage and cooling stage, continue to pass into the inert gas into the reaction tube, so that the semiconductor device to push the trap in the process inert gas atmosphere; among them, in the second heating stage, but also into the two vinyl chloride gas into the reaction tube, the adsorption of the reaction tube and the internal surface of the semiconductor device of the sodium ion impurities.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二极管的优化领域，尤其涉及一种应用于TVS二极管的推阱工艺。
技术介绍
TVS管（Transient Voltage Suppressor，瞬变电压抑制二极管）作为一种二极管形态的保护器件被广泛运用于各种I/O（输入/输出）接口、手机、PC、平板上。随着半导体技术的发展，产品对TVS二极管的要求也越来越严苛，TVS二极管的漏电流必须一收再收，才能适应产品优化的需求。然而TVS二极管漏电可能性是多方面的，产品设计、工艺流程、产线沾污都会引起漏电流。经实验测试显示，初测的漏电分布图为随机分布，因工艺所用化学品和设备均为工厂认证的基准设备，二极管有源区失效分析也并未发现离子注入的晶格缺陷，所以漏电源不大可能是因外界沾污和工艺引入。通常TVS二极管是由BN（N型埋层）和P型衬底组成的，PN结的形成可以简单地分为离子注入和推阱两部分；其中离子注入阶段的注入浓度和能量确定很难再做更改，但注入后的推阱仍有优化的空间。
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本专利技术提供一种优化的推阱工艺，应用于TVS二极管，通过合理选用推阱炉管设备型号，引入并正确配比DCE（二氯乙烯）气氛，优化升降温时间来改善TVS二极管的漏电，以提高产品性能。本专利技术解决上述技术问题的主要技术方案为：一种推阱工艺，其特征在于，于一反应炉管内进行，所述推阱工艺包括：第一升温阶段，通入惰性气体至所述反应炉管，以使放置于所述反应炉管内的半导体器件被所述惰性气体包围；第二升温阶段，通入氧气至所述反应炉管，以在所述半导体器件的表面生成薄氧化层；恒温阶段及降温阶段，继续通入所述惰性气体至所述反应炉管，以使所述半导体器件在所述惰性气体的氛围下继续所述推阱工艺；其中，在所述第二升温阶段，还通入二氯乙烯气体至所述反应炉管，以吸附所述反应炉管内部以及所述半导体器件表面的钠离子杂质。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述惰性气体为氮气。优选的，上述的推阱工艺，其中，在所述第一升温阶段、所述恒温阶段和所述降温阶段，所述氮气的通入流量为15 l/min。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述第一升温阶段为所述反应炉管的温度升温至900摄氏度的阶段。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述第一升温阶段的持续时间为75分钟。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述第二升温阶段包括前半升温阶段、中间恒温阶段以及后半升温阶段；其中，所述氧气和所述二氯乙烯气体于所述前半升温阶段和所述后半升温阶段通入，且在所述中间恒温阶段，通入惰性气体至所述反应炉管。优选的，上述的推阱工艺，其中，在所述前半升温阶段，所述反应炉管的温度从900摄氏度升温至1100摄氏度；在所述后半升温阶段，所述反应炉管的温度从1100摄氏度升温至1150摄氏度。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述前半升温阶段的持续时间为40分钟，所述中间恒温阶段的持续时间为20分钟，所述后半升温阶段的持续时间为20分钟。优选的，上述的推阱工艺，其中，在所述前半升温阶段和所述后半升温阶段，所述氧气的通入流量为15 l/min，所述二氯乙烯的通入流量为400ml/min。优选的，上述的推阱工艺，其中，在所述恒温阶段，所述反应炉管的温度维持在1150摄氏度。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述恒温阶段的持续时间为160分钟。优选的，上述的推阱工艺，其中，所述半导体器件为TVS二极管。上述技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术提供的TVS二极管的推阱工艺，通过合理选用推阱炉管设备型号，引入并正确配比DCE（二氯乙烯）气氛，优化升降温时间来改善TVS二极管的漏电，以提高产品性能。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1是本专利技术的一实施例中TVS二极管的推阱工艺通入气体示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。当然除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。下面结合具体的实施例以及附图详细阐述本专利技术的推阱工艺。在传统的TVS二极管的推阱工艺中，主要是通氮气，在1000℃升温至1150℃的时候会通入一小段的氧。本专利技术在此基础上，通过合理选用推阱炉管设备型号，引入并正确配比DCE（二氯乙烯）气氛，优化升降温时间来改善TVS二极管的漏电，以提高产品性能。本专利技术的推阱工艺，在一个6寸的Thermco炉管内进行，该Thermco炉管具备极好的温控能力，可以有效控制推阱的升降温速率。具体的，本专利技术的推阱工艺包括以下步骤：第一升温阶段（图中标示为T1），通入惰性气体至反应炉管，以使放置于反应炉管内的半导体器件被惰性气体包围。在该步中，惰性气体优选为氮气（N2），且本专利技术的推阱工艺针对离子注入后的TVS二极管，因此该步中的半导体器件即为TVS二极管。但需注意，本专利技术的推阱工艺的设计理念和工艺步骤，同样可适用于其他需要执行此工艺步骤的半导体器件。作为一个优选的实施例，该步中氮气N2的通入流量为15 l/min。通入氮气使得整个反应炉管处于惰性气体的保护氛围中，以确保推阱工艺的顺利进行。并且，在该第一升温阶段T1，反应炉管的温度从初始温度升温至900摄氏度（图1中展示出反应炉管从800摄氏度升温至900摄氏度的区间），且该第一升温阶段T1的持续时间为75分钟。需要注意的是，此处所列举的900摄氏度、75分钟等具体数值，均只代表本专利技术的一个实施例中进行的推阱工艺所采用的具体温度和具体时间值，在本专利技术的其他实施例中，这些数值可以根据具体的工艺需求进行调整，此处所列举的具体数值不应该理解为对本专利技术的限制。参照图1，在第一升温阶段T1，实际包含恒温的阶段（T1阶段中温度线呈水平的阶段）和升温的阶段（T1阶段中温度线呈上升的阶段），这些水平的阶段和上升的阶段也均可根据实际的工艺需求进行调整，在本实施例中，例如可以控制反应炉管的温度在800摄氏度时维持25分钟（图中标示为min），上升为900摄氏度的持续时间例如可以为20分钟，然后在900摄氏度维持30分钟。第二升温阶段（图中标示为T2），通入氧气（O2）至反应炉管，以在TVS二极管的表面生成薄氧化层；同时，还通入二氯乙烯（简写为DCE）气体至反应炉管，DCE气体可以吸附反应炉管内部以及TVS二极管表面或者反应过程中可能产生的杂质钠离子。作为一个优选的实施例，该第二升温阶段T2具体包括前半升温阶段T21、中间恒温阶段T22以及后半升温阶段T23；其中，氧气O2和二氯乙烯气体DCE于前半升温阶段T21和后半升温阶段T23通入，且在中间恒温阶段T22，仍然通入氮气N2至反应炉管。将氧气O2和二氯乙烯气体DCE分为两个阶段通入，可以精确地控制O2和DCE气体的通入量，防止因通入过多的O2和DCE而导致TVS二极管表面生成过厚的氧化膜，影响后续制程。具体的，在前半升温阶段T21，反应炉管的温度可以从900摄氏度升温至1100摄氏度，持续时间可例如为40分钟；然后在中间恒温阶段T22维持1100摄氏度，持续时间可例如为20分钟；在后半升温阶段T23，反应炉管的温度可从1100摄氏度升温至1150摄氏度，持续时间可例如为20分钟。同样需要注意，此处所列举的温度和分钟等具体数值，也均只代表本专利技术的一个实施例中进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推阱工艺，其特征在于，于一反应炉管内进行，所述推阱工艺包括：第一升温阶段，通入惰性气体至所述反应炉管，以使放置于所述反应炉管内的半导体器件被所述惰性气体包围；第二升温阶段，通入氧气至所述反应炉管，以在所述半导体器件的表面生成薄氧化层；恒温阶段及降温阶段，继续通入所述惰性气体至所述反应炉管，以使所述半导体器件在所述惰性气体的氛围下继续所述推阱工艺；其中，在所述第二升温阶段，还通入二氯乙烯气体至所述反应炉管，以吸附所述反应炉管内部以及所述半导体器件表面的钠离子杂质。

【技术特征摘要】
1.一种推阱工艺，其特征在于，于一反应炉管内进行，所述推阱工艺包括：第一升温阶段，通入惰性气体至所述反应炉管，以使放置于所述反应炉管内的半导体器件被所述惰性气体包围；第二升温阶段，通入氧气至所述反应炉管，以在所述半导体器件的表面生成薄氧化层；恒温阶段及降温阶段，继续通入所述惰性气体至所述反应炉管，以使所述半导体器件在所述惰性气体的氛围下继续所述推阱工艺；其中，在所述第二升温阶段，还通入二氯乙烯气体至所述反应炉管，以吸附所述反应炉管内部以及所述半导体器件表面的钠离子杂质。2.如权利要求1所述的推阱工艺，其特征在于，所述惰性气体为氮气。3.如权利要求2所述的推阱工艺，其特征在于，在所述第一升温阶段、所述恒温阶段和所述降温阶段，所述氮气的通入流量为15 l/min。4.如权利要求1所述的推阱工艺，其特征在于，所述第一升温阶段为所述反应炉管的温度升温至900摄氏度的阶段。5.如权利要求4所述的推阱工艺，其特征在于，所述第一升温阶段的持续时间为75分钟。6.如权利要求1所述的推阱工艺，其特征在于，所述第二升温阶段包括前半升温阶段、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，徐远，欧新华，袁琼，符志岗，刘宗金，
申请(专利权)人：上海芯导电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31