[發明專利]功率三極管芯片薄片制造方法

無效

• 申請號: 201210001574.1
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102543728A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王友鑄;楊曉智;李建球
• 申請（專利權）人: 深圳市鵬微科技有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/324
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 黃韌敏

技術領域

本發明涉及三極管加工技術，尤其涉及一種功率三極管芯片薄片制造方法。

背景技術

在功率三極管芯片制造過程中，一直沿用傳統工藝加工：三重擴散工藝和外延工藝。三重擴散工藝流程如圖1A～圖1D所示，其使用500um左右厚度的單晶材料片，其包括的工藝有N+預擴、N+主擴、N+氧化，磨拋——一次氧化、光刻、基區擴散(注入)、發射區光刻、發射區擴散(注入)、引線孔光刻、正面金屬蒸發、正面金屬光刻、背面金屬蒸發、測試、劃片等。三重擴散的目的是背面摻雜，為背面金屬化形成良好的歐姆接觸，其芯片材料較厚，材料成本偏高；加工流程時間長，高溫(1250℃以上)控制周期長(三重擴散時間一周左右)，工藝過程中不穩定因素多，容易造成與理想值偏差大問題大，因此加工占用的設備成本高、能耗高，從而產生成本損耗高、時間損耗長。外延流程如圖2A～圖2C，使用材料為200um左右的單面拋光重摻雜單晶材料片，其工藝流程主要包括：外延、一次氧化、光刻、基區擴散(注入)、發射區光刻、發射區擴散(注入)、引線孔光刻、正面金屬蒸發、正面金屬光刻、背面金屬蒸發、測試、劃片等。雖然該工藝周期較短，但由于外延過程材料昂貴，外延工藝控制要求嚴格，因此由于加工成本高，除在集成電路和MOSFET方面應用一些外，在功率三極管方面應用很少。

綜上可知，現有的三極管芯片制作工藝在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種功率三極管芯片薄片制造方法，其可以縮短生產周期、節能降耗。

為了實現上述目的，本發明提供一種功率三極管芯片薄片制造方法，包括如下步驟：

在芯片加工正面金屬電極形成后，用減薄設備對芯片背面進行減薄處理；

將所述芯片背面注入濃磷，并進行背面加熱退火處理；

對所述芯片背面進行金屬化處理。

根據本發明的薄片制造方法，所述對所述芯片背面進行金屬化處理步驟包括：將芯片背面用氫氟酸進行擦拭腐蝕，去除背面的氧化層。

根據本發明的薄片制造方法，所述對所述芯片背面進行金屬化處理步驟之后進一步包括：對芯片背面進行清洗處理，然后對芯片背面進金屬蒸發處理、測試和劃片。

根據本發明的薄片制造方法，所述將所述芯片背面進行加熱退火處理步驟中，所述芯片背面通過紅外加熱設備進行加熱。

根據本發明的薄片制造方法，所述芯片進行減薄處理后的厚度為70um～100um。

本發明通過用減薄研磨設備對芯片背面進行減薄，以保證芯片的N-區厚度，然后對芯片背面注入濃磷，通過重摻雜使得芯片背面電阻率低，導電性增強。再將注入濃磷的芯片背面表面通過紅外加熱設備，對芯片背面進行加熱退火，使得注入的磷能夠分布均勻，同時修復注入產生的晶格損傷，最后對芯片進行金屬化處理。借此本發明的制作工藝節能降耗，可以在大縮短生產周期。

附圖說明

圖1A～圖1D是現有技術的三極管芯片的三重擴散工藝的加工結構流程圖；

圖2A～圖2C是現有技術的三極管芯片的外延工藝的加工結構流程圖；

圖3是本發明的薄片制造方法的方法流程圖；

圖4A～圖4D是本發明的薄片制造方法的加工結構流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參見圖3，本發明提供了一種三極管芯片的薄片制造方法，其具體包括如下步驟：

步驟S301，在芯片加工正面金屬電極形成后，用減薄設備對芯片背面進行減薄處理。本發明的工藝采用的原始材料為250um左右厚度的N-單晶芯片圓片(如圖4A所示)，在三極管結構制程完畢(如圖4B所示)，即經過一次氧化、光刻、基區擴散(注入)、發射區光刻、發射區擴散(注入)、引線孔光刻、正面金屬蒸發、正面金屬光刻等一系列處理之后，用減薄研磨設備對芯片背面進行減薄(如圖4C所示)，減薄處理后的厚度在70um～100um不等，借此可以保證芯片的N-區厚度，進而保障芯片所能承受的電壓，當然，本發明中芯片減薄后的具體厚度根據產品的需求而定，這與三極管芯片面積和型號有關，芯片面積大一些，芯片電壓要求高一些的，則芯片厚一些；芯片面積小一些，芯片電壓要求低一些的，則芯片厚度薄一些。