[发明专利]功率器件快速退火方法和功率器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及其工艺制造技术领域，具体而言，涉及一种功率器件快速退火方法和一种功率器件。

背景技术

在制作功率器件的过程中，在完成硅晶片正面工艺后，为了在功率器件的背面形成发射极和减小接触电阻，常常需要对硅晶片进行背面减薄，再进行离子注入，但是在离子注入后，必须对硅晶片进行一次快速热退火，该快速热退火过程可以修复注入离子对功率器件造成的损伤，同时激活注入的离子。但是如果通过传统的快速热退火方法进行热退火处理，将导致功率器件进行正面工艺时在硅晶片正面形成的金属层融化，损坏功率器件的正面工艺，导致功率器件失效，但是如果不进行快速热退火处理，或是快速热退火处理的温度或时间达不到要求，都会导致背面注入的离子无法使用，也即无法形成背面注入区，影响功率器件性能。

目前，为了解决该问题采用的方法是使用激光快速热退火设备，实现功率器件背面注入离子激活，由于采用了激光作为热源，该方法可以在功率器件的背面退火温度没有传递到功率器件正面金属层的时候就完成注入离子的激活，采用这种方法对器件的背面进行快速热退火，其退火过程中对功率器件正面金属层的影响将减到最少，其工艺流程如下：

(1)、在完成功率器件正面工艺后，使用酸溶液或混合酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片背面的氧化物、硅化物、正面工艺过程中残留的氧气和/或碳氢化合物。

(2)、刻蚀功率器件的背面，以减小功率器件的厚度。

(3)、向功率器件的背面注入离子。

(4)、使用激光快速热退火系统对硅片进行快速热退火处理，激活功率器件背面注入的离子。

(5)、在功率器件的背面制备金属层，完成功率器件的制作。

虽然采用激光快速热退火处理对功率器件背面注入离子激活非常有效，但是由于激光退火设备造价昂贵，使用成本也较普通快速退火设备高，提高了器件的制造成本。同时为了减小对正面金属的影响，激光快速热退火的时间和温度还是会受到限制，也影响到了工艺灵活度，限制了功率器件性能的进一步提升。

因此如何在提高功率器件性能的同时降低功率器件的制造成本成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种功率器件快速退火方法，通过在功率器件的第一面制作工艺完成后，在功率器件的第一面上淀积保护层，实现了在退火过程中对功率器件第一面上制作工艺的保护，提高了功率器件的性能，同时使用常规退火处理，降低了制造成本。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种功率器件快速退火方法，包括：在所述功率器件的第一面淀积金属层之后，在所述金属层上淀积保护层；在所述第二面进行离子注入，并对所述第二面进行热退火处理，激活注入的离子；在所述第二面淀积金属层，清除所述第一面上的保护层。

通过在功率器件的第一面淀积金属层之后，也即在完成第一面的制作工艺之后，在金属层上淀积保护层，使得在功率器件的第二面进行离子注入后，进行热退火处理激活注入的离子时，如果第一面的金属层融化，则由于保护层的存在仍然可以保持该金属层原有的形貌，不会导致器件失效，与现有技术中使用激光快速热退火装置相比，无需使用激光快速热退火装置，降低了制造成本，同时，由于保护层的存在，对第一面的金属层形成有效的保护，使得退火的温度和时间不受限制，提高了工艺灵活度，退火的时间和温度可以更好的满足工艺要求，提高了功率器件背面注入的离子的激活率，从而提高了功率器件的性能。

根据本发明的另一方面，还提供了一种功率器件，所述功率器件采用如上述任一技术方案所述的功率器件快速退火方法进行快速退火。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的功率器件快速退火方法的示意流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的功率器件快速退火方法的示意流程图。