[發明專利]一種利用電子束輻射改性芯片的方法

有效

• 申請號: 201010195575.5
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101894746A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 施惠棟;沈軍渭;孫創成
• 申請（專利權）人: 寧波超能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/263
• 分類號: H01L21/263;H01L21/66
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本發明涉及一種原子能技術的應用和半導體器件制造工藝領域的方法，具體涉及一種利用電子束輻射改性芯片的方法。

背景技術

目前，傳統芯片(二極管、三極管、場效應管等)制造過程可概分為晶圓材料加工、晶圓的芯片制造加工工序、晶圓測試工序、晶圓減薄、背面金屬化工序、晶圓劃片工序等幾十個步驟。晶圓制造工序一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化然后進行重復進行涂膜、曝光和顯影、蝕刻及化學氣相沉積、離子注入、硼磷擴散、鋁蒸發、表面鈍化等工序，最終在晶圓上完成數層電路及元件。其缺點在于，由于現有工藝技術復雜，芯片在生產過程中受材料、工藝及環境等的影響，使得晶圓芯片的開關時間參數太長或不一致，導致該器件在整機線路上出現失效。國內外許多生產芯片的廠家一般采用摻金工藝來控制產品質量，但由于工藝技術問題，使用該項技術存在工藝控制不到位，使得產品存在均勻性差、成本高和成品率低等缺點。

發明內容

本發明提供一種利用電子束輻射改性芯片的方法，采用電子束來輻射芯片以達到改性的目的，保證產品質量，降低成本。

本發明提供一種利用電子束輻射改性芯片的方法，其特征是，該方法包含以下步驟：

步驟1按不同芯片的開關時間t_s分類芯片；

步驟2選擇輻射改性的輻射劑量D；

步驟2.1計算芯片輻射前的原開關時間t_s0和輻射后所要求達到的開關時間t_s之差Δt＝t_s-t_s0；

步驟2.2開關時間差Δt每增加0.3μs，輻射劑量D相應增加0.1KGy；

步驟3調整電子加速器參數；

該電子加速器包含低能電子加速器、中能電子加速器和高能電子加速器；

該低能電子加速器的能量為0.15至0.5MeV；中能電子加速器的能量為0.5至5MeV；高能電子加速器的能量為5至10MeV；

測定輻射劑量D與傳送帶的傳送速度的對應關系；

步驟4根據輻射劑量D與傳送帶的傳送速度的關系，調節傳送帶的傳送速度以調節輻射劑量D；

步驟5電子加速器對芯片進行批量輻射，使開關時間t_s控制在芯片制造工藝范圍內，控制精度在±0.5μs范圍內、放大倍數h_FE下降在10％范圍內，以及擊穿電壓BV_CBO下降在5％范圍內；

步驟6對經輻射后的芯片進行抽樣檢測，判斷芯片的電氣參數是否合格，若是，則跳轉至步驟7，若否，則跳轉至步驟2；

步驟7對芯片進行退火處理，以穩定芯片改性后的電氣參數；

對完成退火工序的芯片進行抽樣檢測，判斷芯片的電氣參數是否合格，若是，則包裝出廠，若否，則跳轉到步驟2。

上述步驟2中的輻射劑量選取在0.1至2.5KGy之間。

上述步驟7中退火處理的退火溫度為260～320℃。

本發明利用電子束輻射改性芯片的方法和現有技術相比，其優點在于，本發明采用電子加速器產生的一定能量和劑量的電子束對芯片進行輻射，使芯片改性，工序簡單，產品合格率＞98％，同時在芯片的加工工序中不需采用貴重金屬進行操作，節約了成本。

附圖說明

圖1為本發明利用電子束輻射改性芯片的方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖具體說明本發明的實施例。

如圖1所示，本發明一種利用電子束輻射改性芯片的方法包含以下步驟：

步驟1測量所需改性的芯片的開關時間t_s的最大值和最小值的平均值，將該平均值每間隔0.3μs分為一類。

步驟2選擇輻射改性的輻射劑量D，本發明中輻射劑量選取在0.1至2.5KGy(Gy＝戈瑞)之間，通過電子加速器上的掃描磁鐵保證輻射劑量吸收均勻度＜1.4，具體的輻射劑量D根據需要改性的芯片的開關時間t_s值來選擇，一般以輻射前的開關時間t_s0和輻射后的開關時間t_s之差Δt＝t_s-t_s0為基準，Δt每增加0.3μs使用的輻射劑量D增加0.1KGy，輻射前后關斷時間差Δt與輻射劑量D的關系如表1所示。