快恢复超结器件的制造方法及其器件技术

本发明专利技术公开了一种快恢复超结器件的制造方法，包括以下步骤：步骤S1，执行前序集成电路制造工艺，至层间电介质沉积步骤；步骤S2，层间电介质沉积，所述层间电介质沉积步骤中至少包括沉积氮化硅膜；步骤S3，金属层作业步骤，所述金属层作业步骤中包括进行热处理，使金属层形成金属合金层。步骤S4，钝化层作业步骤；步骤S5，电子辐照；步骤S6，退火；步骤S7，执行后续集成电路制造工艺，完成快恢复超结器件的制造。与现有技术相比，本发明专利技术能大幅改善功率器件电子辐照后阈值电压下降及不稳定现象。子辐照后阈值电压下降及不稳定现象。子辐照后阈值电压下降及不稳定现象。

【技术实现步骤摘要】
快恢复超结器件的制造方法及其器件


[0001]本专利技术涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种快恢复超结器件的制造方法及其器件。

技术介绍

[0002]快恢复超结器件，具有较短的反向恢复时间，在终端应用中可提高系统能耗，提高系统可靠性同时减小系统对外界的电磁干扰。该产品对减小能源消耗、发展绿色科技具有十分重要的意义。
[0003]快恢复超结器件的制造工艺中通常要引入电子辐照技术。电子辐照(Electron irradiation)技术是采用高能电子束来照射材料、以改善材料性能的一种技术，用以降低二极管的反向恢复时间(Trr)和反向恢复电流峰值(Irrm)。
[0004]但电子辐照会影响栅极氧化层的电荷；所以辐照后器件的阈值电压Vth会大幅下降，虽然通过适当的退火可以恢复一部分，但仍与非辐照产品阈值电压Vth相差较大。另外用快恢复超结器件制成的功率器件产品客户封装后一般会进行HTGB考核，来验证制造工艺及产品设计的可靠性。然而在HTGB考核过程中会导致阈值电压不稳定，影响客户终端高规格应用。因此行业内需要解决电子辐照后阈值电压下降及不稳定的技术问题。

技术实现思路

[0005]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种快恢复超结器件的制造方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1，执行前序集成电路制造工艺，至层间电介质沉积步骤；步骤S2，层间电介质沉积，所述层间电介质沉积步骤中至少包括沉积氮化硅膜；步骤S3，金属层作业步骤，所述金属层作业步骤中包括进行热处理，使金属层形成金属合金层。步骤S4，钝化层作业步骤；步骤S5，电子辐照；步骤S6，退火；步骤S7，执行后续集成电路制造工艺，完成快恢复超结器件的制造。
[0008]优选地，所述步骤S2包括：步骤A1，沉积氮化硅膜；步骤A2，沉积O3TEOS膜；步骤A3，沉积PETEOS膜。
[0009]优选地，所述氮化硅膜的厚度为400A或1000A。
[0010]优选地，所述O3TEOS膜的厚度为2200A。
[0011]优选地，所述PETEOS膜的厚度为9000A。
[0012]优选地，所述步骤S3包括：步骤B1，金属层沉积；步骤B2，金属层刻蚀；步骤B3，进行热处理，使金属层形成金属合金层。
[0013]优选地，所述步骤B3中的工艺参数为450摄氏度60min，氢气H2和氮气N2氛围。
[0014]优选地，所述步骤S6，退火的工艺参数为350摄氏度90Min。
[0015]本专利技术还提供一种块恢复超结器件，其由前述
技术实现思路
中的任一快恢复超结器件的制造方法制造。
[0016]与现有技术相比，本专利技术能大幅改善功率器件电子辐照后阈值电压下降及不稳定现象。
附图说明
[0017]本专利技术附图旨在示出根据本专利技术的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本专利技术附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本专利技术附图不应当被解释为限定或限制由根据本专利技术的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：
[0018]图1为本专利技术的快恢复超结器件的制造方法步骤示意图。
具体实施方式
[0019]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本专利技术的其他优点与技术效果。本专利技术还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离专利技术总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
[0020]实施例1
[0021]本实施例提供一种快恢复超结器件的制造方法，如图1所示，包括以下步骤；
[0022]步骤S1，执行前序集成电路制造工艺，至层间电介质(ILD)沉积步骤；该步骤为现有公知技术，不进行详述。
[0023]步骤S2，层间电介质(ILD)沉积；
[0024]本实施例中示例性地层间电介质(ILD)沉积方法分三个步骤：步骤A1，沉积氮化硅SiN膜，厚度为400A或1000A,；步骤A2，沉积O3TEOS膜，厚度为2200A；步骤A3，沉积PETEOS膜，厚度为9000A。
[0025]现有技术中该层间电介质(ILD)沉积通常仅沉积O3TEOS膜和/或PETEOS膜，并不沉积氮化硅SiN膜。为了改善阈值电压不稳定的问题，我们研究发现现有技术中的层间电介质膜层无BPSG吸杂，对栅氧层中的可动离子无法彻底阻挡，对于电子辐照后的器件表现更明显，因此创造性地在层间电介质中增加氮化硅SiN膜层。
[0026]步骤S3，金属层作业步骤；
[0027]金属层作业步骤示例性地包括：步骤B1，金属层沉积(Metal DEP)；步骤B2，金属层刻蚀(Metal Etch)；步骤B3，进行热处理，使金属层形成金属合金层(Metal Alloy)。
[0028]其中步骤B3的工艺参数为450摄氏度60min，氢气H2和氮气N2氛围。在现有技术中并进行步骤B3的热处理。我们研究发现在金属层作业步骤中，增加所述的热处理步骤B3可修复界面态缺陷，如悬挂键等，避免电子辐照工艺将这些缺陷进一步放大，从而改善阈值电压不稳定的技术问题。
[0029]步骤S4，钝化层(Passivation layer，PA)作业步骤；
[0030]钝化层作业步骤示例性的包括：步骤C1，钝化层沉积(PA DEP)；步骤C2，钝化层刻蚀(PA ETCH)；步骤C3，热处理，形成钝化层表面合金层(PA Alloy)。
[0031]步骤S5，电子辐照(Electron irradiation)；
[0032]步骤S6，退火，工艺参数350摄氏度90Min；
[0033]步骤S7，执行后续集成电路制造工艺，完成快恢复超结器件的制造。步骤S7也是现有的公知技术，不再详述。
[0034]本实施例通过创新性的在现有工艺过程中，增加了氮化硅SiN膜的沉积和使金属层形成金属合金层的两个步骤，进一步固定电荷，修复界面态缺陷，解决了阈值电压降低和不稳定的问题。
[0035]实施例2
[0036]本实施例提供一种块恢复超结器件，其由实施例1中所述的快恢复超洁器件的制造方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快恢复超结器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，执行前序集成电路制造工艺，至层间电介质沉积步骤；步骤S2，层间电介质沉积，所述层间电介质沉积步骤中至少包括沉积氮化硅膜；步骤S3，金属层作业步骤，所述金属层作业步骤中包括进行热处理，使金属层形成金属合金层。步骤S4，钝化层作业步骤；步骤S5，电子辐照；步骤S6，退火；步骤S7，执行后续集成电路制造工艺，完成快恢复超结器件的制造。2.如权利要求1所述的快恢复超结器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤A1，沉积氮化硅膜；步骤A2，沉积O3TEOS膜；步骤A3，沉积PETEOS膜。3.如权利要求2所述的快恢复超结器件的制造方法，其特征在于：所述氮化硅膜的厚度为400A或1000A。4.如权利要求2所述的快恢复...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晴，马栋，王岩，赵蕴琦，谭建兵，张健毓，吴佳丽，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：