[发明专利]降低半导体器件反向漏电流的方法

说明书

本发明属于半导体器件领域，涉及一种降低半导体器件反向漏电流的方法，具体包括以下步骤：原片清洗‑扩散‑吹砂‑一次清洗‑光刻‑台面腐蚀‑二次清洗‑钝化‑金属化‑电性测试‑划片。本发明提供的方法，整体简单、合理，并且环保，能使器件表面漏电流降低30％以上。

技术领域

本发明属于半导体器件领域，涉及一种降低半导体器件反向漏电流的方法。

背景技术

我们都知道，PN结具有单向导电性，它在反向截止的时候，并不是完全理想的截止。在承受反向电压的时候，会有些微小的电流从阴极漏到阳极。这个电流通常很小，而且反压越高，漏电越大，温度越高，漏电越大。大的漏电流会带来较大的损耗，特别是在高压应用场合。

漏电流是在器件生产过程中需要严格控制的一个重要参数，因为漏电流过大，器件的稳定性就差，使用寿命也短。因此，对于一定电压及电流等级的器件，规定有一定的漏电流上限，在生产过程中需要设法降低漏电流并使其稳定。

器件的反向漏电流一般由两部分组成：体内漏电流和表面漏电流。通常情况下表面漏电流起主要作用，它的大小由生产工艺决定，原理是因为PN结表面离子沾污所致。

在目前的二极管生产过程中，各个生产厂家的生产环境、生产工艺、生产设备及生产物料等都不可能完全避免对器件的沾污，而这些因素对生产出的器件的漏电往往起到决定性的作用，所以目前现有的普通工艺制作的器件漏电流均在0.1uA以上，在节能降耗要求越来越高，电气设备稳定性要求越来越高的今天，降低器件反向漏电流已迫在眉睫。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种降低半导体器件反向漏电流的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，

一种降低半导体器件反向漏电流的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)原片清洗：用酸洗或碱洗方式将硅片表面清洗干净，以确保后续扩散过程中无其他有害杂质进入硅片体内，而导致器件性能变坏；

2)扩散：在硅片上掺杂P型和N型杂质已形成PN结；

3)吹砂：将扩散后硅片表面的氧化层和杂质用金刚砂去除，以确保后续便于清洗硅片；

4)清洗：用酸洗或碱洗方式将硅片表面的金刚砂和杂质清洗干净，便于后续光刻胶粘附更牢固；

5)光刻：在硅片表面涂布一层光刻胶，通过曝光、显影、定影和坚膜，将掩膜版上的设计图形转移至硅片表面；

6)台面腐蚀：使用混合酸将未被光刻胶覆盖部分腐蚀出沟槽，使PN结充分暴露出来；

7)清洗：使用酸洗和碱洗相结合，将硅片表面清洗干净，避免有害杂质污染硅片，而导致器件性能变坏；

8)钝化：使用绝缘层将暴露的PN结钝化保护，避免器件被沾污；

9)金属化：这是本发明的核心工序，主要是在镍烧结时通入氢气和氮气(如图1所示，目前烧结工艺为直接通氮气或其他保护气体，未通氢气)，通入氢气的目的是利用氢气的还原性将器件钝化层或PN结表面在生产制造过程中新产生的杂质离子或清洗时未能完全去除的带电杂质离子置换成电中性单质，从而有效避免带电杂质离子在器件使用过程中电荷转移造成的漏电流，简单说，就是氢气能使带电杂质离子化学活性降低。而氮气的作用是防止氢气在高温时与氧气接触发生燃烧爆炸，另外是为了避免烧结时镍层被氧化；

10)电性测试：按照电性设计要求将电性失效的芯片做上标记，以便后续将不良品挑出；

11)划片：将制作在硅片上的芯片按设计尺寸划开，分离成单个的半导体器件。

作为优选，所述步骤4)中的杂质为为金属、颗粒或油垢。