[发明专利]一种半导体钝化层处理方法

说明书

技术领域

    本发明是属于半导体器件的制造工艺方法，特别涉及一种半导体钝化层处理方法。 

背景技术

    多晶硅的生产技术主要为改良西门子法和硅烷法。西门子法通过气相沉积的方式生产柱状多晶硅，为了提高原料利用率和环境友好，在前者的基础上采用了闭环式生产工艺即改良西门子法。该工艺将工业硅加工成SiHCI ，再让SiHCl₃在H₂气氛的还原炉中还原沉积得到多晶硅。还原炉排出的尾气H₂、SiHCl₃ 和HCl经过分离后再循环利用。硅烷法是将硅烷通入以多晶硅晶种作为流化颗粒的流化床中，使硅烷裂解并在晶种上沉积，从而得到颗粒状多晶硅。改良西门子法和硅烷法主要生产电子级晶体硅，也可以生产太阳能级多晶硅。 

    在半导体元件中使用硅广为人知。半导体一般将P信道金属氧化物半导体与N信道金属氧化物半导体晶体管有多个步骤而形成在同一基板上，它由沉积、光刻、蚀刻、化学气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积、离子注入以及用以活化及驱动注入离子的退火步骤形成的。 

  等离子化学气相淀积的多晶硅薄膜中含有H，其含量因制备工艺条件不同而不同，这种薄膜可以做为半导体钝化膜来提高器件的性能。Priming and Kempter 认为钝化机理是多晶硅薄膜中的H补偿了表面快态，多晶硅薄膜中的H因热处理而逸出的测试结果，多晶硅薄膜中的H逃逸由145℃开始，在约750℃温度时H几乎全部跑掉，Minoru Kumeda 等也论述了多晶硅薄膜薄膜中的H，因热处理温度高于200℃时，造成H逸出，H逸出后，多晶硅薄膜薄膜形成新的缺陷。他们的结论相同，但是这些对器件的可靠性和稳定性是不利的，从而，使多晶硅薄膜的钝化效果和使用有一定的局限，到目前为止，尚未得到广泛的应用。 

发明内容

针对以上问题，本发明的目的设计一种半导体钝化层处理方法，等离子体化学气相淀积的Si N薄膜和多晶硅薄膜，它是将把含有构成薄膜元素的气态反应剂引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜，在一个半导体芯片上，等离子体化学气相淀积Si N —多晶硅复合薄膜中的Si N层，有保护半导体金属引线不受划伤。 

作为对本发明的进一步改进，在其上淀积Si N薄膜，形成了Si N-多晶硅复合薄膜，复合薄膜中的Si N层，有保护半导体金属引线不受划伤，增强晶体管的抗潮湿和辐射性能外，它的另一个作用是在145℃-660℃温度范围内，阻挡a-Si：H薄膜中H不逸出的作用。 

作为对本发明的进一步改进，在温度范围145℃-660℃内，进行热处理的复合薄膜芯片钝化。它的目的是通过热氧化或低温沉积的SiO2 层存在着H的沟道。实现更令人满意的钝化效果，经过复合薄膜钝化、热处理后的管芯，一个很小电流的放大系数可提高3倍左右，作用是提高了管芯的线性，进一步降低了反向漏电电流，提高了MOS器件的跨导，这对MOS器件和MOS集成电路是十分重要的，由于改进MOS器件的工作频率也就提高了，提高了使用钝化复合膜可以取代传统的二次钝化，最后钝化的目的使半导体器件和集成电路的热稳定性和可靠性。 

Si N可以使Si-SiO₂界面扩散适当的热处理，让钝化效果更加显著，使用金属—介质，能有效防止高频损坏管芯。 

本发明的有益效果是： 

通过对半导体的钝化从而保护器件，有很好的防潮和防水的能力，同时能够防止内金属的后腐蚀．，防潮能减少漏电流，也能有效防止高频损坏管芯。

半导体钝化膜结构致密、稳定、不易受到破坏、能够阻挡Na 离子和水分子的侵蚀。半导体钝化膜含有大量的负电荷，可以束缚住可移动离子。负电荷所产生的电场可以减弱固定正电荷和界面处形成的表面电场对器件性能的影响，要想得到好的钝化膜，涂敷时的周围环境条件非常重要。钝化膜能够提高LCD产品的成品率、可靠性以及改善电光参数性能等。 

附图说明

图1为本发明用于器件的剖面图； 

1、Si N层；         2、非晶硅；             3、金属电极；

4、SiO₂层；          5、发射区；             6、收集层；

7、基区。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步的说明：