[发明专利]一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构。

本发明还涉及一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构的生产方法。

背景技术

由于生产厂房的净化水平因素，尘埃粒子等颗粒对光刻质量造成了很大影响，尘埃粒子、其他小颗粒和毛屑等落在了胶膜或光刻版上，都会形成针孔。光刻腐蚀后，此处氧化层被腐蚀，使得此处对硼扩散的屏障作用消失，造成硼穿透到长基区中，形成尖峰，长基区实际有效长度缩短，电压降低甚至损坏。因此迫切需要寻找新方法和结构以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构。

本发明的另一个目的是提供一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构生产方法。

本发明采用的技术方案是：

一种消除光刻针孔危害的可控硅结构，包括可控硅片，所述可控硅片上生成有一次氧化层、二次氧化层和硼扩散穿通环，所述一次氧化层上光刻产生有多个一次针孔，所述每个一次针孔处无一次氧化层；所述二次氧化层覆盖于一次氧化层和一次针孔上，所述二次氧化层光刻产生有多个二次针孔，所述每个二次针孔处无二次氧化层、但不穿透一次氧化层，所述硼扩散穿通环设于一次氧化层和二次氧化层的左右两侧。

所述二次氧化层厚度小于一次氧化层厚度。

一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构生产方法，包括生长一层较厚的一次氧化层、一次光刻穿通环、二次氧化和二次光刻步骤，

所述生长一层较厚的一次氧化层步骤为：将可控硅片置于高温扩散炉中进行氧化，在氧化温度为1150±20度下，首先进行干氧氧化1-3小时，然后进行湿氧氧化8-10小时，最后再进行干氧氧化1-3小时，实现可控硅片的一次氧化层厚度达到1.6-2.0微米；

所述一次光刻穿通环步骤为：将生成一次氧化后的可控硅片置于双面光刻机上，将正背面光刻版图形对准后，对可控硅片进行光刻，利用化学腐蚀液将穿通环内氧化层彻底腐蚀掉，此时可控硅片上的一次氧化层上光刻产生有多个一次针孔，所述每个一次针孔处无一次氧化层；

所述二次氧化步骤为：将光刻后的可控硅片置于高温扩散炉中进行氧化，在氧化温度为1150±20度下，首先进行干氧氧化1-3小时，然后进行湿氧氧化4-6小时，最后再进行干氧氧化1-3小时，实现可控硅片的二次氧化层厚度达到0.6-1.0微米，所述二次氧化层覆盖于一次氧化层、一次针孔和穿通环上；

所述二次光刻步骤为：将生成二次氧化后的可控硅片置于单面光刻机上，利用一次光刻穿通环步骤中的光刻版，将可控硅片正背面图形对准后，对可控硅片进行光刻，利用化学腐蚀液将穿通环内二次氧化层彻底腐蚀掉，所述可控硅片上的二次氧化层光刻产生有多个二次针孔，所述每个二次针孔处无二次氧化层、但不穿透一次氧化层。

所述湿氧氧化为水汽氧化或氢氧合成氧化，所述水汽氧化时的水浴温度为90-95度，携水汽的氧气流速为1.2-2L/分钟；所述氢氧合成氧化时通入氢气的速度为2.5-3.5L/分钟，通入氧气的速度为1.8-2.5L/分钟。

本发明的优点是：彻底消除了针孔危害，大大提高了可控硅产品批次合格率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、可控硅片，2、一次氧化层，3、二次氧化层，4、一次针孔，5、二次针孔，6、穿通环。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明的一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构，包括可控硅片1，可控硅片1上生成有一次氧化层2、二次氧化层3和穿通环6，一次氧化层2上光刻产生有多个一次针孔4，每个一次针孔4处无一次氧化层2；二次氧化层3覆盖于一次氧化层2和一次针孔4上，二次氧化层3光刻产生有多个二次针孔5，每个二次针孔5处无二次氧化层3、但不穿透一次氧化层2，硼扩散穿通环6设于一次氧化层2和二次氧化层3的左右两侧，二次氧化3层厚度小于一次氧化层2厚度。

一种消除穿通光刻针孔危害的可控硅结构生产方法，包括生长一层较厚的一次氧化层、一次光刻穿通环、二次氧化和二次光刻步骤，

所述生长一层较厚的一次氧化层步骤为：将可控硅片置于高温扩散炉中进行氧化，在氧化温度为1130度下，首先进行干氧氧化1小时，然后进行湿氧氧化8小时，最后再进行干氧氧化1小时，实现可控硅片的一次氧化层厚度达到1.6微米；