[实用新型]电子器件制造过程中的掩膜层结构

说明书

本实用新型提供一种掩膜层结构，包括基底、覆于基底表面的第一覆层和形成于第一覆层中的第一窗口区，第一窗口区的侧壁覆有第二覆层。通过本实用新型形成比第一窗口更窄的第二窗口区，使后续的离子注入过程在更窄的第二窗口区内进行，最终可以实现缩减离子注入区的尺寸，达到了与采用昂贵的高等级光刻机同样的工艺水平，大幅节约了成本。

技术领域

本实用新型涉及一种电子器件制造过程，尤其是在该过程中形成的掩膜层的结构。

背景技术

SiC功率器件制造工艺包含零层光刻、离子注入、牺牲氧化层、电介质层、肖特基接触、欧姆接触、前层金属、背面金属等工艺流程。其中，作为制造工序中最为重要的一道工序，离子注入工序的工艺水平代表了SiC芯片制造水平，直接影响器件的性能。当今SiC量产晶圆以四寸和六寸为主，制造工艺也是围绕四寸和六寸晶圆来进行的，生产过程中普遍采用的光刻机的光刻水平(最小分辨率)大部分维持在1.5um左右。这就直接决定了SiC器件的离子注入区的设计尺寸必须要在1.5um以上，从而在很大程度上限制了SiC器件的设计空间，无法最大程度发挥SiC器件的潜力。

附图中的图1-5是现有SiC离子注入传统工艺基本流程：

图1：SiC衬底，1为重掺第一类型掺杂层N+sub，2为轻掺杂第一类型掺杂层N-sub；

图2：通过化学气相沉积在SiC衬底表面沉积一层厚度为H1(H1＝1～3um)的SiO₂覆层3；

图3：通过铺光刻胶、曝光、显影、刻蚀工艺将显开区域厚度为H1的SiO₂覆层刻蚀，在SiO₂覆层中形成宽度为S、相互间距为L的第一窗口区10，第一窗口区10的纵向深度等于SiO₂覆层的厚度；

图4：通过离子注入工艺，在第一窗口区10注入所需离子；

图5：通过湿法刻蚀工艺将第一窗口区10去除，再通过沉积碳膜和高温退火工艺，最终形成宽度为S、间距为L的离子注入区5。

在以上工艺过程中，刻蚀之后在SiO₂覆层中形成的第一窗口区的宽度S由刻蚀过程使用的光刻机的最小分辨率决定，这也就限制了离子注入区的尺寸和器件的性能。如果要得到更小的离子注入区尺寸，只能花费数倍乃至数十倍的价格购买更高等级的光刻机。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现低成本离子注入方法的掩膜层结构。

为解决该技术问题，本实用新型提供一种掩膜层结构，包括基底、覆于基底表面的第一覆层和形成于第一覆层中的第一窗口区，第一窗口区的侧壁覆有第二覆层。

通过形成本实用新型掩膜层结构，使得离子注入可以在更窄的窗口内进行，从而以很低成本得到更小尺寸的离子注入区。

在本实用新型掩膜层结构中，覆设于第一窗口区内的侧壁的第二覆层体现了本实用新型的设计思路。但出于便利性和经济性的考虑，在基底表面的裸露部分和第一覆层表面都覆设第二覆层，会使工艺过程更加经济高效。所以，作为掩膜层结构的一种具体形式，第二覆层覆盖基底表面的裸露部分和第一覆层表面。

本实用新型掩膜层结构在具体实施过程中，可根据需要选用具体的第一覆层、第二覆层的材料及相应的厚度。

本实用新型的积极效果是，通过在第一窗口区的侧壁覆设第二覆层，形成比第一窗口更窄的第二窗口区，使后续的离子注入过程可以在更窄的第二窗口区内进行，最终实现缩减离子注入区的尺寸，达到了与采用昂贵的高等级光刻机同样的工艺水平，大幅节约了成本。

附图说明

下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是一种待操作的基底材料的示意图；