[發(fā)明專利]晶閘管的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710725954.2
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107481931B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉峰松
• 申請（專利權(quán)）人: 上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/332
• 分類號: H01L21/332
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;羅朗

本發(fā)明公開了一種晶閘管的制作方法，所述制作方法包括：S1、在P?離子的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的進(jìn)行P?離子和N?離子的注入，制作P阱和N阱；S2、第一次加熱處理進(jìn)行P阱與N阱的結(jié)推進(jìn)；S3、在所述P阱與所述N阱中注入N+離子和P+離子；S4、第二次加熱處理激活所述N+離子和所述P+離子；S5、對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行深槽隔離。本發(fā)明的晶閘管的制作方法是以平面工藝結(jié)構(gòu)制造的晶閘管，步驟簡單，對工藝要求低，保證了成品率且成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶閘管的制造方法。

背景技術(shù)

SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)是單向可控的晶閘管，在半導(dǎo)體分離器件制造工藝中，SCR由于其特有的轉(zhuǎn)折特性與優(yōu)越的防浪涌能力，在ESD(Electro-Static discharge，靜電釋放)保護(hù)電路中有著廣泛的應(yīng)用，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制。

傳統(tǒng)晶閘管制造一般采用縱向雙面光刻工藝結(jié)構(gòu)，以PNPN晶閘管為例，在N型硅片襯底上先減薄至一定厚度250微米，然后進(jìn)行雙面光刻和P層注入，并推結(jié)行程控制管的P-基區(qū)和晶閘管的背面P+區(qū)和N+區(qū)。該方法工藝步驟比較繁雜，推進(jìn)溫度一般在1200℃以上，對工藝要求較高，成本和良率均很難有效控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中以縱向雙面光刻工藝結(jié)構(gòu)制造的晶閘管，其制作步驟復(fù)雜、成本高，成品率低的缺陷，提供一種晶閘管的制作方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種晶閘管的制作方法，所述制作方法包括：

S1、在P-離子的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進(jìn)行P-離子和N-離子的注入，制作P阱和N阱；

S2、第一次加熱處理進(jìn)行P阱與N阱的結(jié)推進(jìn)；

S3、在所述P阱與所述N阱中注入N+離子和P+離子；

S4、第二次加熱處理激活所述N+離子和所述P+離子；

S5、對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行深槽隔離。

較佳地，在步驟S2后還包括步驟S21：在P阱與N阱間注入P-離子或N-離子形成淺結(jié)。

較佳地，步驟S1中的P-離子的半導(dǎo)體襯底的電阻率大于100Ω·cm。

較佳地，步驟S1中的進(jìn)行P-離子和N-離子的注入，注入濃度為E13cm^-2～E14cm^-2，注入能量為70KEV～150KEV。

較佳地，步驟S2中的第一次加熱處理，所需溫度為1050℃～1200℃以上，加熱的時間為30分鐘以上。

較佳地，步驟S3中的注入N+離子和P+離子，注入濃度為E15 cm^-2，注入的能量為30KEV～80KEV。

較佳地，步驟S4中的第二次加熱處理，所需溫度為950℃以上，快速退火時間為20秒～2分鐘。

較佳地，步驟S21中的在P阱與N阱間注入P-離子或N-離子，注入濃度為E13cm^-2，注入能量為30KEV～50KEV。

較佳地，步驟S5中的對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行深槽隔離，所述深槽隔離的后續(xù)熱過程所需溫度為800℃～900℃以下。

較佳地，步驟S5后還包括：進(jìn)行金屬化工藝；

所述金屬化工藝包括：

對襯底表面進(jìn)行平坦化工藝；

在襯底表面的絕緣表面上進(jìn)行金屬布線；

對襯底表面進(jìn)行臺面工藝。