[发明专利]提高背面注入杂质激活率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高背面注入杂质激活率的方法，属于半导体技术领域。

背景技术

随着微电子技术的发展，各种各样的特种器件的发展迅速并且成为集成电路的核心单元。做好背面金属化，尽可能减少背面接触电阻是制造此类器件的关键工序，也是器件能够长时间工作的保证。为了使产品的背面金属化接触电阻尽可能很小，大多数此类器件都采用背面注入及退火激活的方法来实现。

退火激活是利用高温热激活硅表面掺杂的离子，使之离子化产生高浓度表面杂质层，这样有利于背面金属的接触，减小金属与硅之间接触电阻。此步骤退火一般是在完成前端工序后进行的步骤，产品的表面都做好金属连线，不适合长时间在高温环境中退火。传统的激活方法使用低温炉管（400-500℃）在纯氮气的环境进行退火激活背面杂质，激活率也比较低，不到注入剂量的10%，远远不能满足部分产品的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高背面注入杂质激活率的方法，温度调节范围比较宽，工艺简单，大大提高了激活率。

按照本发明提供的技术方案，所述提高背面注入杂质激活率的方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）将芯片放入常规快速热处理设备中，通氮气排除快速热处理设备中的空气，氮气流量为50±10 L/min，稳定3～5分钟；

（2）升温至700～1100℃，升温的同时降低氮气流量为5±1 L/min，在700～1100℃保持30～60秒；

（3）加热完毕后，将芯片取出在60秒内恢复至常温。

本发明具有以下优点：本发明采用业界常用的快速热处理设备就可以完成，工艺简单；激活率得到大大提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：一种提高背面注入杂质激活率的方法，包括以下步骤：

（1）将VDMOS芯片放入常规快速热处理设备中，通氮气排除快速热处理设备中的空气，氮气流量为40 L/min，稳定5分钟；

（2）升温至700℃，升温的同时降低氮气流量为4 L/min，以保证加热均匀，在700℃保持60秒；

（3）加热完毕后，将芯片取出在60秒内恢复至常温。

实施例二：一种提高背面注入杂质激活率的方法，包括以下步骤：

（1）将IGBT芯片放入常规快速热处理设备中，通氮气排除快速热处理设备中的空气，氮气流量为60 L/min，稳定3分钟；

（2）升温至1100℃，升温的同时降低氮气流量为6 L/min，以保证加热均匀，在1100℃保持30秒；

（3）加热完毕后，将芯片取出在60秒内恢复至常温。

实施例三：一种提高背面注入杂质激活率的方法，包括以下步骤：

（1）将MCT芯片放入常规快速热处理设备中，通氮气排除快速热处理设备中的空气，氮气流量为50 L/min，稳定4分钟；

（2）升温至1000℃，升温的同时降低氮气流量为5 L/min，以保证加热均匀，在1000℃保持45秒；

（3）加热完毕后，将芯片取出在60秒内恢复至常温。

本发明工艺步骤简单，所有步骤都采用常规设备和工艺，操作简单；一旦工艺温度和时间设定，杂质激活率就稳定可控，可以提高至80%以上。

本发明采用快速热处理设备瞬间高温可以把激活率提高到80%以上，金属与硅之间的接触电阻得到大大降低，也不会影响正面的金属连线。快速热处理退火是利用高温加热灯来激活背面表面的杂质源来改善接触电阻，其次，还可以通过加热产生的高温（700-1100℃）来调节表面杂质源的激活率，这样既能精确控制表面杂质浓度分布，满足部分产品的特定要求，又可比传统的退火提高表面杂质激活率，减小背面欧姆接触电阻。