一种PN结制备方法、半导体器件的制作方法

技术领域

本发明涉及一种PN结制备方法、半导体器件的制作方法，属于半导体功率器件技术领域。

背景技术

如图16所示，现有半导体功率器件通常会遇到大能量（能量大于80Kev）、大剂量（剂量大于3e14cm

如图17所示，现有PN结采用大能量（能量大于80Kev）、小剂量（剂量小于3e14cm

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种PN结制备方法、半导体器件的制作方法，能够解决制成的PN结漏电流一致性差的、工艺复杂的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种PN结制备方法，包括：

在N型衬底表面生长牺牲氧化层；

向含牺牲氧化层面的N型衬底注入P型杂质，并在氮气气氛中推进P型杂质形成PN结；

腐蚀去掉N型衬底表面的牺牲氧化层，并在PN结的上表面生长氧化层。

进一步的，所述N型衬底的厚度为50um-720um。

进一步的，所述牺牲氧化层为10nm-50nm。

进一步的，注入所述P型杂质的离子能量大于80Kev，且剂量大于3e14cm

进一步的，所述氧化层厚度为1um-5um。

第二方面，本发明提供了一种半导体器件的制作方法，包括上述任一所述的PN结制备方法产生的PN结；

光刻并腐蚀PN结上的氧化层，使其与PN结形成凹槽；

淀积二氧化硅介质层充满凹槽；

光刻并腐蚀二氧化硅介质层，使其与PN结形成凹槽形接触孔；

对凹槽形接触孔处淀积金属并光刻形成二极管的阳极；

在PN结的背面注入N型杂质并激活后，淀积金属层形成二极管的阴极。

进一步的，所述二氧化硅介质层的厚度为1um-4um。

进一步的，所述金属层的厚度为1um-5um厚。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供的一种PN结制备方法，在N型衬底表面生长牺牲氧化层后，

向含牺牲氧化层面的N型衬底注入P型杂质，并在氮气气氛中推进P型杂质形成PN结，改变退火氛围，在注入P型杂质后，先通入氮气退火来消除P型杂质注入后产生的缺陷，再通过氧气生成氧化层的方式，解决PN结漏电流一致性差的问题。

附图说明

图1为本发明提供的一种PN结制备方法的流程图；

图2为实施例一中步骤一的实施图；

图3为实施例一中步骤二的实施图；

图4为实施例一中步骤三的实施图

图5为实施例一中步骤四的实施图

图6为实施例一中步骤五的一实施图；

图7为实施例一中步骤五的另一实施图；

图8为本发明提供的一种半导体器件的制作方法的流程图；

图9为实施例二中步骤一的实施图；

图10为实施例二中步骤二的的实施图；

图11为实施例二中步骤三的实施图；

图12为实施例二中步骤四的实施图；

图13为实施例二中步骤五的一实施图；

图14为实施例二中步骤五的另一实施图；

图15为与现有工艺制得的晶圆上各个PN结的漏电流对比的散点分布图；

图16为一种现有工艺制得的晶圆上各个PN结的漏电流分布图；

图17为另一种现有工艺制得的晶圆上各个PN结的漏电流分布图；

图18为图1制备方法制得的晶圆上各个PN结的漏电流分布图。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例

参阅图1至图7所示，本实施例提供一种PN结制备方法，制备方法包括：

在N型衬底表面生长牺牲氧化层；

向含牺牲氧化层面的N型衬底注入P型杂质，并在氮气气氛中推进P型杂质形成PN结；

腐蚀去掉N型衬底表面的牺牲氧化层，并在PN结的上表面生长氧化层。

具体的，本实施例实施如下：

步骤一：如图2所示，根据需要准备厚度为50um-720um的N型衬底；

步骤二：如图3所示，在厚度为50um-720um的N型衬底表面生长10nm-50nm厚的牺牲氧化层。

步骤三：如图4所示，在N型衬底正面注入大能量大剂量的P型杂质，所注入的P型杂质的离子能量大于80Kev，且剂量大于3e14cm

步骤四：如图5所示，在氮气气氛中推进P型杂质形成PN结；

步骤五：如图6和图7所示，腐蚀去掉牺N型衬底表面的牺牲氧化层；并在PN结的上表面生长1um-5um厚的氧化层。

如图15、图18所示，根据上述PN结制备方法制备出的晶圆与如图16和图17所示的现有技术得到的晶圆相比，晶圆上各个PN结的反向漏电流数据分布能够直观反映本PN结的制备方式获得的晶圆，其上面各个PN结的漏电流较低，且漏电流分布的一致性更好。本PN结制备方法工艺简单，相对于现有工艺易于操作。

与现有两种PN结工艺条件制成的晶圆相比，晶圆上各个PN结反向漏电流的大小和一致性对比，如下表：

实施例

参阅图8至图14所示，本实施例提供了一种半导体器件的制作方法，采用实施例一制备得到的PN结，制作半导体器件的方法如下：

步骤一：光刻并腐蚀PN结上的氧化层，如图9所示，使氧化层与PN结形成凹槽；

步骤二：如图10所示，淀积二氧化硅介质层充满步骤一中氧化层与PN结形成的凹槽；其中，二氧化硅介质层为1um-4um厚；

步骤三：如图11所示，光刻并腐蚀二氧化硅介质层，使腐蚀后的二氧化硅介质层与PN结形成凹槽形接触孔；

步骤四：如图12所示，对凹槽形接触孔处淀积金属，并光刻形成二极管的阳极；

步骤五：如图13和图14所示，在PN结的背面注入N型杂质并激活后，淀积金属层形成二极管的阴极；其中，淀积的金属层的厚度为1um-5um厚。

由实施例一方法得到的PN结制成的二极管，优点是PN结反向漏电流低且整个晶圆上的各个PN结的漏电流一致性好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。