[發明專利]臺面工藝可控硅芯片結構和實施方法

有效

• 申請號: 201110213225.1
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102244078A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 王成森;黎重林;周榕榕;沈怡東
• 申請（專利權）人: 啟東市捷捷微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/082
• 分類號: H01L27/082;H01L21/8222
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

1.臺面工藝可控硅芯片結構，包括N⁺型陰極區、正面P型短基區、玻璃鈍化膜、正面溝槽、SiO₂保護膜、硅單晶片、門極鋁電極和陰極鋁電極，所述硅單晶片正面設有正面P型短基區，所述硅單晶片背面設有背面P型區，所述正面P型短基區表面設有SiO₂保護膜、門極鋁電極和陰極鋁電極，所述正面P型短基區和硅單晶片上設有正面溝槽，所述正面溝槽位于門極鋁電極和陰極鋁電極兩側，所述陰極鋁電極和正面P型短基區之間設有N⁺型陰極區，其特征在于：所述對通隔離擴散區底部設有背面應力平衡槽，所述背面應力平衡槽頂部和側壁設有玻璃膜，所述背面P型區和玻璃鈍化膜表面上設有多層金屬電極。

2.根據權利要求1所述的臺面工藝可控硅芯片結構，其特征在于：所述對通隔離擴散區深度為100-180um，所述對通隔離擴散區寬度的最小值為80-200um。

3.臺面工藝可控硅芯片實施方法，包括生長氧化層步驟、光刻對通隔離擴散區窗口步驟、對通隔離擴散步驟、正面P型短基區和背面P型陽基區擴散步驟、光刻陰極區窗口步驟、陰極區磷擴散步驟、光刻溝槽窗口及溝槽腐蝕步驟、溝槽內填充玻璃及燒結步驟、光刻引線孔步驟、正面蒸鍍鋁膜步驟、反刻鋁電極步驟、背面蒸鍍金屬電極步驟和后續處理步驟，所述生產氧化層步驟為硅單晶片化學拋光、清洗及生長氧化層；所述對通隔離擴散步驟為對通隔離擴散，形成P型隔離帶；所述正面P型短基區和背面P型陽基區擴散步驟為正面P型短基區和背面P型陽極區進行同時擴散并生長氧化層；所述陰極區磷擴散步驟為N⁺型陰極區磷擴散并生長氧化層；所述光刻溝槽窗口及溝槽腐蝕步驟為光刻正面的腐蝕窗口，并在正面腐蝕出一定深度的環形溝槽；所述溝槽內填充玻璃及燒結步驟為在溝槽內填充玻璃并進行燒結，燒成后的玻璃膜作為P-N結的終端鈍化膜，生長LTO鈍化膜，對玻璃膜進行保護；所述光刻引線孔步驟為在正面光刻門極區和陰極區的引線孔，在正面蒸鍍鋁膜，反刻正面的鋁電極，合金，去除背面氧化層，背面蒸鍍金屬電極；所述后續處理步驟為芯片測試和分選，劃片，進行芯片分離，檢驗、包裝，其特征在于：所述光刻陰極區窗口步驟為光刻正、背面的腐蝕窗口；并在正、背面同時腐蝕出溝槽，溝槽深度為100-180um，溝槽寬度為80-200um，背面溝槽一定處在背面的對通隔離區內，且槽內的硅表面上任何一點與對通隔離P-N結的最短距離大于或等于30?um，在正面和背面的溝槽內填充玻璃并進行燒結，燒成后正面溝槽的玻璃膜作為P-N結的鈍化膜，燒成后背面溝槽的玻璃膜作為平衡正面收縮力整平硅片，在玻璃轉化點-（10～20）℃下退火3-6h，實現降低玻璃膨脹系數。