[发明专利]一种静电感应器件的制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制备领域，尤其涉及一种静电感应器件的制备方法及装置。

背景技术

静电感应器件(Static Induction Device,SID)是新兴第三大类半导体器件，主要由栅区和源区组成，其中栅区和源区注入不同杂质，工作时栅区和源区中的多数载流子和少数载流子参与导电，从而实现静电感应效应，SID不仅兼具半导体晶体管和真空电子管的优点，而且具有负温度系数、无二次击穿、易获取高频高压电流的优良性能，广泛应用于各类放大器、超短波通讯、遥感技术、航空航天、光通信等领域，成为当前市场炙手可热的半导体应用应用器件。然而，由于当前SID技术正处于发展中，其基本理论和制备工艺并不成熟，加之，SID结构尺寸都在微米级，故使SID制备工艺难上加难。

现有技术中，一般采用硅(Si)作为器件载体进行多次氧化、多次光刻、多次注入来制备SID。具体制备方法为：第一次氧化，得到二氧化硅(SiO₂)保护薄膜；第一次光刻，得到栅区和源区槽窗口；挖取栅区槽和源区槽；第二次氧化，再次得到二氧化硅(SiO₂)保护薄膜；第二次光刻，进行栅区窗口刻挖；第一次杂质注入，在栅区窗口注入杂质；第三次氧化，再次得到二氧化硅(SiO₂)保护薄膜；第三次光刻，进行源区窗口刻挖；第二次杂质注入，在栅区窗口注入杂质；第四次光刻，刻挖栅区引线孔，栅区打开；第五次光刻，刻挖源区引线孔，源区打开；此时，栅区和源区均已打开，即完成制备工艺的难点，随后进行金属镀膜和合金处理即可完成SID的制备。

上述静电感应器件制备方法，显而易见地，需经过进行多次氧化、多次光刻、多次注入，工艺程序繁琐，相应的制备成本大，难批量生产。

发明内容

本发明的实施例提供的一种静电感应器件的制备方法及装置，能够大大简化制备工艺程序，降低制备成本，更加适用于批量生产。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种静电感应器件的制备方法，包括：

将制备载体进行氧化处理，以便在所述制备载体表面形成氧化保护层；

对氧化后所述制备载体进行胶体附着；

对胶体附着后所述制备载体在栅源同刻掩蔽体的掩蔽下进行曝光；

对曝光后所述制备载体中的曝光部分进行刻蚀，使所述制备载体上形成栅区和源区；

将定型模板转移到刻蚀后所述制备载体上，进行胶体去除，使所述栅区和所述源区窗口同时打开；

向打开的所述栅区和所述源区分别注入对应离子；在栅刻版的掩蔽下，向打开的所述栅区注入硼离子，在源刻版的掩蔽下，向打开的所述源区注入砷离子；

对注入离子后的所述制备载体进行外包装，以便完成静电感应器件的制备。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述的静电感应器件的制备方法，在向打开的所述栅区和所述源区分别注入对应离子之前，还包括：

在所述栅区窗口和所述源区窗口进行胶体附着，用于隔离离子注入时不必要的杂质。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述的静电感应器件的制备方法，在向打开的所述栅区和所述源区分别注入对应离子之后，还包括：

去除注入离子后的所述制备载体上的胶体。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述的静电感应器件的制备方法，在去除注入离子后的所述制备载体上的胶体之后，还包括：

对注入离子后的所述制备载体进行清洗。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述的静电感应器件的制备方法，在对注入离子后的所述制备载体进行清洗之后，还包括：

在充氮气的环境中，对清洗后所述制备载体进行热处理。

本发明第二方面提供一种静电感应器件的制备装置，包括：

氧化单元，将制备载体进行氧化处理，以便在所述制备载体表面形成氧化保护层；

第一附着单元，对氧化后所述制备载体进行胶体附着；

曝光单元，对胶体附着后所述制备载体在栅源同刻掩蔽体的掩蔽下进行曝光；

刻蚀单元，对曝光后所述制备载体中的曝光部分进行刻蚀，使所述制备载体上形成栅区和源区；

第一去除单元，将定型模板转移到刻蚀后所述制备载体上，进行胶体去除，使所述栅区和所述源区窗口同时打开；

注入单元，向打开的所述栅区和所述源区分别注入对应离子；在栅刻版的掩蔽下，向打开的所述栅区注入硼离子，在源刻版的掩蔽下，向打开的所述源区注入砷离子；