[實用新型]電子器件制造過程中的掩膜層結構

有效

• 申請號: 201821421116.2
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN208706576U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 武濟;張振中;林盛杰;和巍巍;汪之涵
• 申請（專利權）人: 深圳基本半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/04
• 分類號: H01L21/04
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 丁銳

本實用新型提供一種掩膜層結構，包括基底、覆于基底表面的第一覆層和形成于第一覆層中的第一窗口區，第一窗口區的側壁覆有第二覆層。通過本實用新型形成比第一窗口更窄的第二窗口區，使后續的離子注入過程在更窄的第二窗口區內進行，最終可以實現縮減離子注入區的尺寸，達到了與采用昂貴的高等級光刻機同樣的工藝水平，大幅節約了成本。

技術領域

本實用新型涉及一種電子器件制造過程，尤其是在該過程中形成的掩膜層的結構。

背景技術

SiC功率器件制造工藝包含零層光刻、離子注入、犧牲氧化層、電介質層、肖特基接觸、歐姆接觸、前層金屬、背面金屬等工藝流程。其中，作為制造工序中最為重要的一道工序，離子注入工序的工藝水平代表了SiC芯片制造水平，直接影響器件的性能。當今SiC量產晶圓以四寸和六寸為主，制造工藝也是圍繞四寸和六寸晶圓來進行的，生產過程中普遍采用的光刻機的光刻水平(最小分辨率)大部分維持在1.5um左右。這就直接決定了SiC器件的離子注入區的設計尺寸必須要在1.5um以上，從而在很大程度上限制了SiC器件的設計空間，無法最大程度發揮SiC器件的潛力。

附圖中的圖1-5是現有SiC離子注入傳統工藝基本流程：

圖1：SiC襯底，1為重摻第一類型摻雜層N+sub，2為輕摻雜第一類型摻雜層N-sub；

圖2：通過化學氣相沉積在SiC襯底表面沉積一層厚度為H1(H1＝1～3um)的SiO₂覆層3；

圖3：通過鋪光刻膠、曝光、顯影、刻蝕工藝將顯開區域厚度為H1的SiO₂覆層刻蝕，在SiO₂覆層中形成寬度為S、相互間距為L的第一窗口區10，第一窗口區10的縱向深度等于SiO₂覆層的厚度；

圖4：通過離子注入工藝，在第一窗口區10注入所需離子；

圖5：通過濕法刻蝕工藝將第一窗口區10去除，再通過沉積碳膜和高溫退火工藝，最終形成寬度為S、間距為L的離子注入區5。

在以上工藝過程中，刻蝕之后在SiO₂覆層中形成的第一窗口區的寬度S由刻蝕過程使用的光刻機的最小分辨率決定，這也就限制了離子注入區的尺寸和器件的性能。如果要得到更小的離子注入區尺寸，只能花費數倍乃至數十倍的價格購買更高等級的光刻機。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能實現低成本離子注入方法的掩膜層結構。

為解決該技術問題，本實用新型提供一種掩膜層結構，包括基底、覆于基底表面的第一覆層和形成于第一覆層中的第一窗口區，第一窗口區的側壁覆有第二覆層。

通過形成本實用新型掩膜層結構，使得離子注入可以在更窄的窗口內進行，從而以很低成本得到更小尺寸的離子注入區。

在本實用新型掩膜層結構中，覆設于第一窗口區內的側壁的第二覆層體現了本實用新型的設計思路。但出于便利性和經濟性的考慮，在基底表面的裸露部分和第一覆層表面都覆設第二覆層，會使工藝過程更加經濟高效。所以，作為掩膜層結構的一種具體形式，第二覆層覆蓋基底表面的裸露部分和第一覆層表面。

本實用新型掩膜層結構在具體實施過程中，可根據需要選用具體的第一覆層、第二覆層的材料及相應的厚度。

本實用新型的積極效果是，通過在第一窗口區的側壁覆設第二覆層，形成比第一窗口更窄的第二窗口區，使后續的離子注入過程可以在更窄的第二窗口區內進行，最終實現縮減離子注入區的尺寸，達到了與采用昂貴的高等級光刻機同樣的工藝水平，大幅節約了成本。

附圖說明

下面通過具體實施方式并結合附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明：

圖1是一種待操作的基底材料的示意圖；