[发明专利]硅高速半导体开关器件制造方法

摘要

硅高速半导体开关器件的制造方法，用于至少含有一个pn结的硅半导体开关器件的制造，如快恢复二极管，晶闸管，栅极可关断晶闸管(GTO)，绝缘栅双极晶体管(IGBT)和双极开关晶体管。方法步骤为：以常规方法制造所说的开关器件前部各制造步骤直至开始制造金属化电极，在硅片表面制造铂硅合金，用质子或α粒子注入形成局域高密度缺陷区，加温退火使缺陷区吸取铂转化为铂杂质区，然后继续按常规方法进行金属化电极制造和后部制造步骤，直至完成制造。本发明所制造器件中作为控制寿命的复合中心是高度集中于局部区域的硅中铂杂质，性能优于现有的寿命控制技术；开关器件可以具有更高的开关速度和更大的反向恢复软度而又不明显增加正向压降和反向漏电流。

主权项

1，硅高速半导体开关器件的制造方法，其特征在于，它按以下步骤进行制造：(1)按常规方法进行器件制造的前部各制造步骤，直至开始制造金属化电极；(2)去除将要制造的金属化电极与硅片接触区的硅表面绝缘膜，裸露出硅表面；然后用常规的金属薄膜沉积法在硅片表面沉积一层厚度为0.001微米以上的铂薄膜；(3)在惰性气体保护中将进行铂硅合金化，以使硅和铂的接触界面处形成一层铂硅合金层；(4)将硅片放在王水中腐蚀以去除表层残留的铂层，留下铂硅合金层；从硅片的表面进行轻质量离子的离子注入；离子注入常用的离子是质子或α粒子，本步骤离子注入的注入剂量的范围对质子为5×1011-9×1015cm-2，对α粒子为1×1011-5×1015cm-2，本步骤离子注入的注入射程由高密度复合中心所在的位置与注入表面的距离决定，使注入射程末端的位置位于开关器件导通时处于正偏压的pn结的附近，距pn结的距离为3-50微米。(5)进行铂吸取退火，退火温度为650℃-800℃，退火时间为10-200分钟；(6)按常规方法进行金属化电极制造和其后各制造步骤，直至完成器件制造的全过程；(7)可在器件制成以后或在封装前，再按常规方法对硅片进行小剂量电子辐照对开关速度进行调整；如果在制造完成后半导体开关器件的开关速度已符合要求，则该步骤不再进行。