CN105244326B - 一种功率器件的钝化层结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率器件的钝化层结构及其制造方法,具体包括:在功率器件表面上生成的氧化硅层,以及在所述氧化硅层表面上生成的掺氧半绝缘多晶硅层。进一步该钝化结构层还包括在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上还有氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层中的至少一层。本发明通过在功率器件表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层之前生长了一层纯的氧化硅层作为过渡层,提高了半绝缘多晶硅层氧含量的分布均匀性,进一步减小了钝化结构层之间的界面缺陷,从而解决了现有技术中因功率器件的钝化结构中存在界面缺陷而影响功率器件可靠性的问题。
Description
技术领域
本发明属于半导体芯片制造工艺技术领域,尤其涉及一种功率器件的钝化层结构及其制造方法。
背景技术
在半导体器件的制造过程中,对器件表面进行钝化是制造工艺中的关键技术之一。功率器件一般要长期工作在大电流和高电压的情况下,若表面未进行钝化处理则会导致器件性能严重劣化,主要表现为:漏电流变大、电流放大系数变低、击穿电压蠕变等。器件性能劣化的主要原因是未钝化器件表面极易受到周围环境中杂质的沾污或与周围环境中的化学成分发生反应而导致器件表面能态和器件电学性能发生变化,使得器件性能稳定性和可靠性大大减弱。因此,使用表面钝化技术在器件表面增加钝化层能够屏蔽来自外界场对半导体衬底表面的影响,对提高功率器件的特性有非常重要的作用。
在器件制造过程中,钝化工艺会直接影响钝化材料中的固定电荷数量,钝化层中的固定电荷会在器件表面形成电子的累积层或反型层,影响器件表面电场分布,进一步影响器件可靠性,理想的钝化工艺需要防止钝化层电子积累和离子沾污。因此,在对器件进行表面钝化时所采用的钝化材料、钝化结构在钝化工艺中起着很重要的作用。目前功率器件中广泛运用的钝化材料主要包括:二氧化硅、多晶硅、硼磷硅玻璃、氮化硅、半绝缘多晶硅薄膜(SIOPS)等;常用的钝化层结构为:掺氧半绝缘多晶硅(O-SIPOS)+氮化硅+氧化硅,这种结构存在以下不利因素:
在硅片表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层时,氧含量的均匀性不好控制,造成此种钝化层结构界面缺陷较大,影响功率器件可靠性。
发明内容
本发明提供一种功率器件的钝化层结构及其制造方法,用以解决现有技术中因功率器件的钝化结构中氧含量的均匀性不好控制,存在界面缺陷较大而影响功率器件可靠性的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的所提供的技术方案是:
本发明实施例提供一种功率器件的钝化层结构,包括:在功率器件表面上生成的氧化硅层,以及在所述氧化硅层表面上生成的掺氧半绝缘多晶硅层。
进一步地,所述掺氧半绝缘多晶硅的含氧量为2%-35%。
进一步地,所述功率器件的钝化层结构还包括,在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上还有氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层中的至少一层。
进一步地,所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
本发明实施例还提供了一种功率器件的钝化层结构的制造方法,包括:
在功率器件表面上生成氧化硅层;
在所述氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层。
进一步地,所述在功率器件表面上生成氧化硅层之前,还包括:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,在退火温度下对所述功率器件进行第一次退火。其中,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,保护气体为氢气和氨气。第一次退火温度为700-950℃,退火时间为10-100分钟。
进一步地,所述氧化硅层表面上生成的掺氧半绝缘多晶硅层之后,还包括:
在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层中的至少一层;其中,所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
进一步地,在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。其中,第二次退火的保护气体是氢气,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,退火温度为800-1100℃,退火时间为10-100分钟。
进一步地,所述第二次退火的退火温度高于所述第一次退火的退火温度。
进一步地,所述掺氧半绝缘多晶硅层和氮氧化硅层的制备方法为等离子体增强型化学气相沉积PECVD和低压气相沉积LPCVD。
进一步地,在功率器件表面上生成氧化硅层,包括:
采用热氧化的方法,在功率器件表面上生成氧化硅层。其中,热氧化法时,氧化温度为800-1200℃,氧化时间为10-200分钟。
本发明有益效果如下:本发明提供了一种新的钝化层结构及其制造方法,能够减少功率器件的钝化结构中存在的界面态密度,进一步减小钝化结构层之间的界面缺陷,提高功率器件的可靠性。通过在生成钝化层之前,采用热氧化方法生长一层纯的氧化硅层作为过渡层,然后生长掺氧半绝缘多晶硅(O-SIPOS)作为钝化层,提高了掺氧半绝缘多晶硅层氧含量的均匀性,减少了有界面缺陷形成的固定电荷,防止器件出现性能衰退。
附图说明
图1为本发明提供的功率器件的钝化层结构剖面示意图;
图2为本发明实施例提供的一种功率器件的钝化层结构剖面示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种功率器件的钝化层结构剖面示意图;
图4为本发明实施例提供的生成功率器件钝化层结构中氧化硅层的剖面示意图;
图5为本发明实施例提供的生成功率器件钝化层结构中掺氧半绝缘多晶硅层的剖面示意图;
图6为本发明实施例提供的生成功率器件钝化层结构中氮氧化硅层的剖面示意图;
图7为本发明的功率器件的钝化层结构的制造方法的流程图;
图8为本发明实施例提供的功率器件的钝化层结构的制造方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有意效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
图1为本发明实施例提供的功率器件的钝化层结构剖面示意图,如图1所示的功率器件具有硅晶片1,栅极氧化硅层2,栅极多晶硅层3,介质层4,源极金属层5。本发明公开了一种功率器件钝化层结构,包括:在功率器件表面之上的生成的氧化硅层6,以及在所述氧化硅层6上生成的掺氧半绝缘多晶硅层7。
如图1所示的功率器件的钝化层结构中,氧化硅层6是在功率器件的表面上生成的。
具体地,该氧化硅层6是以热氧化的方法生成的,其中热氧化法包括干氧氧化法和湿氧氧化法。热氧化时,需要在氧化设备中充入氧气,热氧化法的氧化温度为800-1200℃,氧化时间为10-200分钟。使用热氧化法,能够有利于在如图4所示的介质层4上生成纯的氧化硅层,即如图4所示的氧化硅层6。在功率器件表面生成氧化硅层6的效果为:使得后续制作钝化层结构时其氧原子分布均匀。
其中,在氧化硅层6生成之前,需要进行以下步骤:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;用上述酸性溶液清洗功率器件的作用是除去功率器件表面的杂质,有利于后续生长出均匀的氧化硅层。
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,升温到退火温度,且保持该退火温度对所述功率器件进行第一次退火。其中,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,保护气体为氢气和氨气。第一次退火温度为700-950℃,退火时间为10-100分钟。充入惰性气体和保护气体是为了排除设备中的空气防止功率器件在退火过程中被氧化,以及去除功率器件表面的杂质;第一退火使得功率器件表面的杂质发生化学反应而被去除,并使得功率器件表面的原子重新分布。
如图1所示的功率器件的钝化层结构中的掺氧半绝缘多晶硅层7是在氧化硅层6表面上生成的。
具体地,氧化硅层6生成以后,向氧化设备内充入惰性气体,将氧化温度降至室温,之后采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在氧化硅层6表面上生成如图5所示的掺氧半绝缘多晶硅层7。其中,所述掺氧半绝缘多晶硅层7的含氧量为2%-35%。在氧化硅层6表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层7具有以下效果:保证了掺氧半绝缘多晶硅层含氧量的均匀性,从而减少了功率器件氧化硅层6和掺氧半绝缘多晶硅层7层间的界面缺陷,起到防止功率器件性能劣化的作用;克服了现有技术中半绝缘多晶硅层直接制备在硅片表面上氧含量的均匀性不好控制,影响功率器件可靠性的技术问题。
所述在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层7之后,还需要在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。
其中,第二次退火的保护气体是氢气,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,退火温度为800-1100℃,退火时间为10-100分钟。第二次退火时充入惰性气体和保护气体除了能够排除设备中的空气,防止功率器件在退火过程中被氧化之外,还能够去除功率器件表面的杂质;第二次退火是为了促使功率器件表面上的掺氧半绝缘多晶硅层7的原子重新分布,且确保钝化层结构中氧原子不易丢失,从而进一步提高功率器件钝化结构层的稳定性。
较佳地,所述第二次退火温度高于第一次退火温度。
其中,第二次退火温度高于第一次退火温度是为了促使功率器件表面上的氧化硅层6和掺氧半绝缘多晶硅层7的原子重新分布,进一步减小功率器件氧化硅层6和掺氧半绝缘多晶硅层7层间的界面缺陷,从而提高功率器件钝化结构层的性能。
如图1所示的具有钝化层结构的功率器件是将如图5所示的功率器件的钝化层结构,进行光刻和刻蚀而形成的。
实施例二
图2为本发明实施例提供的一种功率器件的钝化层结构剖面示意图;如图2所示的一种功率器件钝化层结构,包括:在功率器件表面之上的生成的氧化硅层6,在所述氧化硅层上生长的掺氧半绝缘多晶硅层7,以及在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层8。
在氧化硅层6生成之前,需要进行以下步骤:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,升温到退火温度,且保持该退火温度对所述功率器件进行第一次退火。
具体地,充入惰性气体和保护气体是为了排除设备中的空气防止功率器件在退火过程中被氧化,以及去除功率器件表面的杂质;第一退火使得功率器件表面的杂质发生化学反应而被去除,并使得功率器件表面的原子重新分布。
如图2所示的氧化硅层6是在未进行钝化的功率器件的表面上生成的。具体地,在如图4所示的介质层4上采用热氧化法生成纯的氧化硅层,即如图4所示的氧化硅层6。
如图2所示的掺氧半绝缘多晶硅层7是在氧化硅层6表面上生成的。具体地,氧化硅层6生成以后,向氧化设备内充入惰性气体,将氧化温度降至室温,采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在氧化硅层6表面上生成如图5所示的掺氧半绝缘多晶硅层7。
具体地,在氧化硅层6表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层7具有以下效果:保证了掺氧半绝缘多晶硅层含氧量的均匀性,从而减少了功率器件氧化硅层6和掺氧半绝缘多晶硅层7层间的界面缺陷,相应的也就减少了因界面缺陷而产生的电荷,起到防止功率器件性能劣化的作用。
所述在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层7之外,还包括在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成的氮氧化硅层8。
具体地,可采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在掺氧半绝缘多晶硅层7表面上生成如图6所示的氮氧化硅层8,其中所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
具体地,在掺氧半绝缘多晶硅层7表面上生成氮氧化硅层8,具有以下效果:使用氮氧化硅材料,可以提高钝化层台阶覆盖能力,防止金属离子迁移,隔绝水汽,保证掺氧半绝缘多晶硅层7的电荷状态不发生改变,防止掺氧半绝缘多晶硅层在高电压工作时发生介质击穿现象。此外,掺氧半绝缘多晶硅层和氮氧化硅材料结构相似,减少了界面缺陷,提高了功率器件钝化层结构的可靠性。
在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层8以后,需要在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。
具体地,第二次退火时充入惰性气体和保护气体除了能够排除设备中的空气,防止功率器件在退火过程中被氧化之外,还能够去除功率器件表面的杂质;第二次退火是为了促使功率器件表面上的掺氧半绝缘多晶硅层7和氮氧化硅层8的原子重新分布,且确保钝化层结构中氧原子不易丢失,从而进一步提高功率器件钝化结构层的稳定性。
较佳地,所述第二次退火温度高于第一次退火温度。
其中,第二次退火温度高于第一次退火温度是为了促使功率器件表面上的氧化硅层6、掺氧半绝缘多晶硅层7以及氮氧化硅层8表面的原子重新分布,且确保钝化层结构中氧原子不易丢失,进一步减小功率器件氧化硅层6和掺氧半绝缘多晶硅层7层间的界面缺陷,从而提高功率器件钝化结构层的性能。
如图2所示的具有钝化层结构的功率器件是通过将如图6所示的功率器件的钝化层结构进行光刻和刻蚀而形成。
实施例三
图3为本发明实施例提供的一种功率器件的钝化层结构的剖面示意图;如图3所示的一种功率器件钝化层结构,包括:在功率器件表面之上的生成的氧化硅层6,在所述氧化硅层上生长的掺氧半绝缘多晶硅层7,在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氧化硅层9,以及在氧化硅层上生成的氮化硅层10。
在氧化硅层6生成之前,还包括以下步骤:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,升温到退火温度,且保持该退火温度对所述功率器件进行第一次退火。
氧化硅层6是在功率器件的表面上生成的,具体地,在如图4所示的介质层4上采用热氧化法生成纯度较高的氧化硅层,形成如图4所示的氧化硅层6。
掺氧半绝缘多晶硅层7是在氧化硅层6表面上生成的,具体地,氧化硅层6生成以后,向氧化设备内充入惰性气体,将氧化温度降至室温,采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在氧化硅层6表面上生成如图5所示的掺氧半绝缘多晶硅层7。
氧化硅层9是在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成的,具体地,可采用热氧化法。
氮化硅层10是在所述氧化硅层9上生成的,具体地,可采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法。
氮化硅层10是在所述氧化硅层9上生成以后,需要在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。
较佳地,所述第二次退火温度高于第一次退火温度。
将功率器件的钝化层结构进行光刻和刻蚀,则形成如图3所示的具有钝化层结构的功率器件。
本发明并不限于在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氧化硅层以及在氧化硅层上生成的氮化硅层,也可在在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层的一种或几种,其中所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
实施例四
本发明实施例还提供一种功率器件的钝化层结构的制造方法,其方法流程图如图7所示,包括以下步骤:
步骤A01:在功率器件表面生成氧化硅层;
具体地,采用热氧化的方法在功率器件表面生成氧化硅层,其中热氧化法包括干氧氧化法和湿氧氧化法。热氧化时,需要在氧化设备中充入氧气,热氧化法的氧化温度为800-1200℃,氧化时间为10-200分钟。使用热氧化法能够生成纯的氧化硅层,使该氧化硅层与功率器件的介质层的接触效果更好,尽量减小这两层间的界面缺陷。
在功率器件表面生成氧化硅层之前,还包括以下步骤:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;
用上述酸性溶液清洗功率器件的作用是除去功率器件表面的杂质,有利于后续生长出均匀的氧化硅层。
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,升温到退火温度,且保持该退火温度对所述功率器件进行第一次退火。
其中,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,保护气体为氢气和氨气。第一次退火温度为700-950℃,退火时间为10-100分钟。充入惰性气体和保护气体是为了排除设备中的空气防止功率器件在退火过程中被氧化,以及去除功率器件表面的杂质;第一退火使得功率器件表面的杂质发生化学反应而被去除,并使得功率器件表面的原子重新分布。
步骤A02:在氧化硅层表面生成掺氧半绝缘多晶硅层;
具体地,在氧化硅层生成以后,向氧化设备内充入惰性气体,将氧化温度降至室温,之后可采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层。其中,所述掺氧半绝缘多晶硅层7的含氧量为2%-35%。在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层具有以下效果:保证了掺氧半绝缘多晶硅层含氧量的均匀性,从而减少了功率器件氧化硅层和掺氧半绝缘多晶硅层的层间的界面缺陷,起到防止功率器件性能劣化的作用。
所述在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层之后,还包括:在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。
其中,第二次退火的保护气体是氢气,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,退火温度为800-1100℃,退火时间为10-100分钟。第二次退火时充入惰性气体和保护气体除了能够排除设备中的空气,防止功率器件在退火过程中被氧化之外,还能够去除功率器件表面的杂质;第二次退火是为了促使功率器件表面上的掺氧半绝缘多晶硅层的原子重新分布,且确保钝化层结构中氧原子不易丢失,从而进一步提高功率器件钝化结构层的稳定性。
较佳地,所述第二次退火温度高于第一次退火温度。
其中,第二次退火温度高于第一次退火温度是为了促使功率器件表面上的氧化硅层和掺氧半绝缘多晶硅层的原子重新分布,进一步减小功率器件氧化硅层和掺氧半绝缘多晶硅层的层间界面缺陷,且确保钝化层结构中氧原子不易丢失,从而提高功率器件钝化结构层的性能。
对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火以后,将功率器件的上述步骤的钝化层结构,进行光刻和刻蚀,形成如图1所示的具有钝化层结构的功率器件。
实施例五
本发明实施例还提供了一种功率器件的钝化层结构的制造方法,其方法流程图如图8所示,包括以下几个步骤:
步骤C01:使用酸性溶液对功率器件进行清洗;
本步骤中,所述的酸性溶液是指硫酸、盐酸、硝酸、HF酸中的一种或几种混合而成的溶液;
步骤C02:向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,对功率器件进行第一次退火;
本步骤中,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,保护气体为氢气和氨气。第一次退火温度为700-950℃,退火时间为10-100分钟。充入惰性气体和保护气体是为了排除设备中的空气防止功率器件在退火过程中被氧化,以及去除功率器件表面的杂质;第一退火使得功率器件表面的杂质发生化学反应而被去除,并使得功率器件表面的原子重新分布。
步骤C03:在功率器件表面生成氧化硅层;
本步骤中,采用热氧化的方法在功率器件表面生成氧化硅层,其中热氧化法包括干氧氧化法和湿氧氧化法。热氧化时,需要在氧化设备中充入氧气,热氧化法的氧化温度为800-1200℃,氧化时间为10-200分钟。使用热氧化法能够生成纯的氧化硅层,使该氧化硅层与功率器件的介质层的接触效果更好,尽量减小这两层间的界面缺陷,使得后续制作钝化层结构时其氧原子分布均匀。
步骤C04:在氧化硅层表面生成掺氧半绝缘多晶硅层;
在氧化硅层生成以后,向氧化设备内充入惰性气体,将氧化温度降至室温,之后可采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层。本步骤中,所述掺氧半绝缘多晶硅层的含氧量为2%-35%。在氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层具有以下效果:保证了掺氧半绝缘多晶硅层含氧量的均匀性,从而减少了功率器件氧化硅层和掺氧半绝缘多晶硅层的层间的界面缺陷,起到防止功率器件性能劣化的作用。
步骤C05:在掺氧半绝缘多晶硅层上生成氮氧化硅层;
本步骤中,可采用等离子体增强型化学气相沉积PECVD或低压气相沉积LPCVD的方法在掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层,其中所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
在掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层具有以下效果:使用氮氧化硅材料,可以提高钝化层台阶覆盖能力,防止金属离子迁移,隔绝水汽,保证掺氧半绝缘多晶硅层的电荷状态不发生改变,防止掺氧半绝缘多晶硅层在高电压工作时发生介质击穿现象。此外,掺氧半绝缘多晶硅层和氮氧化硅材料结构相似,减少了界面缺陷,提高了功率器件钝化层结构的可靠性。
在本步骤中,本发明并不限于在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氧化硅层,也可在在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层的一种或几种。
步骤C06:在保护气体和惰性气体中对所述具有钝化层结构的功率器件进行第二次退火;
本步骤中,在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。其中,第二次退火的保护气体是氢气,惰性气体包括氮气、氦气和氩气,退火温度为800-1100℃,退火时间为10-100分钟。第二次退火时充入惰性气体和保护气体除了能够排除设备中的空气,防止功率器件在退火过程中被氧化之外,还能够去除功率器件表面的杂质;第二次退火是为了促使功率器件表面上的掺氧半绝缘多晶硅层的原子重新分布,使得后续制作钝化层结构时其氧原子分布均匀,从而进一步提高功率器件钝化结构层的稳定性。
较佳地,本步骤中所述第二次退火的退火温度高于步骤C02中的第一次退火的退火温度。
步骤C07:对功率器件的钝化层结构进行光刻和刻蚀。
对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火以后,将功率器件的上述步骤的钝化层结构,进行光刻和刻蚀,形成如图2所示的具有钝化层结构的功率器件。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。此段为说明书的最后一段。
Claims (10)
1.一种功率器件的钝化层结构,其特征在于,包括:在功率器件表面上生成的氧化硅层,以及在所述氧化硅层表面上生成的掺氧半绝缘多晶硅层,其中所述功率器件包括硅晶片和所述硅晶片上的栅极氧化硅层和源极金属层,还包括在所述栅极氧化硅层上形成的栅极多晶硅层,以及在所述栅极多晶硅层上形成的介质层;所述氧化硅层覆盖在所述介质层表面。
2.如权利要求1所述的结构,其特征在于,所述掺氧半绝缘多晶硅层的含氧量为2%-35%。
3.如权利要求1所述的结构,其特征在于,所述功率器件的钝化层结构还包括,在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上还有氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层中的至少一层。
4.如权利要求3所述的结构,其特征在于,所述氮氧化硅层中氮氧含量比例为1/3~1/2。
5.一种功率器件的钝化层结构的制造方法,所述功率器件包括硅晶片和所述硅晶片上形成的栅极氧化硅层和源极金属层,还包括在所述栅极氧化硅层上形成的栅极多晶硅层,以及在所述栅极多晶硅层上形成的介质层,其特征在于,包括:
在所述介质层表面上生成氧化硅层;
在所述氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在所述介质层表面上生成氧化硅层之前,还包括:
采用硫酸,盐酸,硝酸,HF酸中的一种或几种混合酸性溶液对所述功率器件进行清洗;
向氧化设备中充入惰性气体和保护气体,在退火温度下对所述功率器件进行第一次退火。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述氧化硅层表面上生成掺氧半绝缘多晶硅层之后,还包括:
在所述掺氧半绝缘多晶硅层表面上生成氮氧化硅层、氧化硅层、氮化硅层中的至少一层;
在惰性气体和保护气体中对生成钝化层结构后的功率器件进行第二次退火。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二次退火的退火温度高于所述第一次退火的退火温度。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述掺氧半绝缘多晶硅层、氮化硅层和氮氧化硅层的制备方法为等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)或低压气相沉积(LPCVD)。
10.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述介质层表面上生成氧化硅层,包括:
采用热氧化的方法,在所述介质层表面上生成氧化硅层。
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