本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件的一種鈍化結(jié)構(gòu)及其制備方法,適用于鋁金屬引線的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體器件競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天,制造工藝每減少一步就是制造成本降低一步,就能占據(jù)成本優(yōu)勢(shì),搶占產(chǎn)品市場(chǎng),半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)工程師們也是想盡辦法減小器件的尺寸,減少制造工藝步驟,節(jié)省制造成本。此發(fā)明針對(duì)鋁金屬引線的半導(dǎo)體器件,巧妙的利用光刻、注入技術(shù)對(duì)鋁金屬層做局部氧化,只用一步光刻就完成常規(guī)工藝需要兩步光刻才能完成的鋁金屬布線及鈍化,大幅度降低半導(dǎo)體器件生產(chǎn)成本,提高成品率,且氧化鋁材料致密,化學(xué)穩(wěn)定性極好,提高了器件可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種氧化鋁鈍化結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)包括:引線孔區(qū)域,單晶硅(101)上面是鋁金屬(301);非引線孔區(qū)域,單晶硅(101)上面是SiO2氧化層(102),SiO2氧化層(102)上面是氧化鋁(501)。
一種氧化鋁鈍化結(jié)構(gòu)的制備方法,其方法包括:
A、引線孔前氧化,SiO2氧化層(102)用做鋁金屬和單晶硅之間的阻隔層;
B、引線孔光刻、刻蝕及去膠,將需要做鋁金屬(301)和單晶硅(101)連接的區(qū)域打開(kāi);
C、鋁金屬淀積,淀積一層鋁金屬(301);
D、鋁金屬光刻、氧原子注入及去膠,將鋁金屬布線外的區(qū)域注入氧原子,形成經(jīng)過(guò)氧原子注入的鋁金屬;
E、退火,氧原子和鋁原子經(jīng)過(guò)高溫退火,化學(xué)反應(yīng)生成絕緣且性能穩(wěn)定的氧化鋁(501)。
附圖說(shuō)明
圖1是引線孔前氧化之后的截面圖;
圖2是引線孔光刻、刻蝕及去膠之后的截面圖;
圖3是鋁金屬淀積之后的截面圖;
圖4是鋁金屬光刻、氧原子注入及去膠之后的截面圖;
圖5是氧原子鋁原子退火之后的截面圖。
編號(hào)說(shuō)明:
101:?jiǎn)尉Ч?,引線孔的區(qū)域,表面通常是經(jīng)過(guò)重?fù)诫s的,為了單晶硅和鋁金屬能夠形成良好的歐姆接觸;
102:SiO2氧化層,常規(guī)工藝用SiO2層做阻擋層,但不限于SiO2層;
201:引線孔,鋁金屬與單晶硅的接觸孔;
301:鋁金屬,用于半導(dǎo)體器件的布線,及將來(lái)的打線封裝;
401:經(jīng)過(guò)氧原子注入的鋁金屬,將鋁金屬布線以外的區(qū)域注入氧原子;
501:氧化鋁,氧原子鋁原子經(jīng)過(guò)退火后,化學(xué)反應(yīng)生成絕緣的氧化鋁。
具體實(shí)施方式
1.引線孔前氧化,氧化層用做鋁金屬和單晶硅之間的阻隔層,可以通過(guò)熱氧化的方法,也可以通過(guò)化學(xué)淀積的方法。
2.引線孔光刻、刻蝕及去膠,將需要做鋁金屬和單晶硅連接的區(qū)域打開(kāi),其他部分保留。
3.鋁金屬淀積,淀積一層鋁金屬,此發(fā)明適用于鋁金屬作為引線的半導(dǎo)體器件。
4.鋁金屬光刻、氧原子注入及去膠,將鋁金屬布線以外的區(qū)域注入氧原子,氧原子的注入劑量:鋁原子的數(shù)量=3:2,能量可以分多個(gè)檔次,盡量讓注入的氧原子均勻分布在鋁金屬層中,具體根據(jù)鋁金屬厚度計(jì)算。
5.退火,3:2的氧原子和鋁原子經(jīng)過(guò)高溫退火,化學(xué)反應(yīng)生成絕緣的氧化鋁,完成鋁金屬布線,同時(shí)化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的氧化鋁還可以用做器件的鈍化層,提高器件可靠性。
通過(guò)上述實(shí)施例闡述了本發(fā)明,同時(shí)也可以采用其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施例,因此本發(fā)明由所附權(quán)利要求范圍限定。