半导体平台工艺制造技术

半导体平台工艺技术是一种特别适用于微波功率半导体二极管和三极管研制生产的工艺技术，该平台工艺技术将平面工艺和台面工艺两者的优点结合起来，在ＰＮ结的边缘扩散一个较深的结，以使ＰＮ结本身具备尽可能高的击穿电压。在该结外侧耗尽区宽度范围内腐蚀硅形成台面结构。台面本身能够承担较高的击穿电压，同时阻挡了ＰＮ结耗尽面积的进一步扩展，从而减小了ＰＮ结电容。台面和ＰＮ结两者分担的电压之和使晶体管集电结总的击穿电压得到提高。从而能够满足微波功率三极管对微波性能和功率性能的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种特别适用于微波功率半导体二极管和三极管研制生产的工艺技术，属于半导体微电子设计制造
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技术介绍
微波功率晶体管设计制造的重点和难点，主要有如下三个方面1.克服微波寄生参数的不利影响，提高微波增益性能。2.克服基区大注入效应，提高功率容量，保持大功率条件下的微波性能；3.克服大功率应用所带来的热效应，提高晶体管的长期可靠性。为扩大半导体晶体管工作时的输出动态范围、提高输出功率，要求减小其在射频条件下的饱和电压降；提高晶体管集电结的反向击穿电压；提高晶体管集电极能够承受的最大工作电流能力。为此，在晶体管芯片结构设计方面，应增加发射极周长，以减小发射极线电流密度；提高发射极周长与发射结面积的比值，以减小晶体管基极电阻和发射极集边效应。在材料设计方面，要选择掺杂浓度高的材料，以获得较大的基区宽变效应限制的临界电流密度。为提高芯片的击穿电压，常采用多重平面分压保护环。但是多重环增加了PN结的寄生电容，降低了晶体管的微波增益性能。为扣除PN结侧壁电容，后来又发展了台面结构。但常规工艺只能获得正台面，PN结击穿电压较平面结构的低，压缩了晶体管的输出动态范围。
技术实现思路
技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体平台工艺，其特征是：在ＰＮ结的边缘扩散一个较深的结，即在ｐ－环冶金结外围的耗尽区宽度内腐蚀形成台面，其具体的工艺步骤如下：１）．选择掺砷硅衬底，电阻率≤０．００３Ω.ｃｍ；在该衬底上外延掺磷ｎ型硅外延层，电阻率０．７５－１ ．５Ω.ｃｍ，外延层厚度３μｍ－１４μｍ，２）．利用旋转喷涂法，在外延片上涂敷一层对紫外光敏感的有机物薄膜－光刻胶，然后用紫外光透过分压环掩膜版对光刻胶进行选择性曝光，再对曝光后的外延片进行喷涂腐蚀、显影，去除曝光区的光刻胶，露出离 子注入窗口，得到所需的分压环图形，３）．以步骤２）工艺形成的光刻胶图形为掩蔽膜，对光刻窗口裸露的硅表面进...

【技术特征摘要】
1.一种半导体平台工艺，其特征是在PN结的边缘扩散一个较深的结，即在p-环冶金结外围的耗尽区宽度内腐蚀形成台面，其具体的工艺步骤如下1).选择掺砷硅衬底，电阻率≤0.003Ω·cm；在该衬底上外延掺磷n型硅外延层，电阻率0.75-1.5Ω·cm，外延层厚度3μm-14μm，2).利用旋转喷涂法，在外延片上涂敷一层对紫外光敏感的有机物薄膜-光刻胶，然后用紫外光透过分压环掩膜版对光刻胶进行选择性曝光，再对曝光后的外延片进行喷涂腐蚀、显影，去除曝光区的光刻胶，露出离子注入窗口，得到所需的分压环图形，3).以步骤2)工艺形成的光刻胶图形为掩蔽膜，对光刻窗口裸露的硅表面进行B+(BF2+)离子注入掺杂，注入剂量1×1013cm-2-1×1014cm-2，能量60KeV-200KeV，4).注入、清洗后的硅片，通氮气条件下进炉，然后随炉升温至850℃-1000℃恒温10分钟-30分钟；再通干氧，随炉升温不超过1150℃，恒温10分钟-30分钟，然后通三氯甲烷或三氯乙烯30分钟-60分钟，干氧10分钟-60分钟，形成p-环，5).采用低压化学气相淀积工艺方法，在硅片表面淀积一层厚度为1000埃-1700埃()的氮化硅(Si3N4)，6).光刻台面图形，7).干法刻蚀Si3N4，8).用水浴温度为40℃±2℃的硅材料腐蚀液腐蚀硅形成台面，台阶高度1.8-2.0μm，9).1050℃-1150℃依次通干氧10分钟-20分钟，通湿氧80分钟-100分钟，通干氧10分钟-20分钟，通三氯甲烷或三氯乙烯30分钟-60分钟，通干氧10分钟-60分钟，通N280分...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅义珠，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]