[發明專利]一種車用晶片的制造方法

在審

• 申請號: 202110291955.7
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113066721A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李玨蒨;徐涵;高隆慶
• 申請（專利權）人: 揚州虹揚科技發展有限公司;英屬開曼群島商虹揚發展科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/304
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 周會

本發明提供了一種車用晶片的制造方法，包括如下步驟：S1：將半導體芯片表面清洗干凈，備用；S2：將半導體芯片進行磷硼擴散，形成PN結的半導體芯片；S3：利用S2所得的半導體芯片P極表面朝上放在激光切割機載片臺上，利用激光對半導體芯片進行垂直切割，形成垂直溝槽；S4:然后在P極表面和垂直溝槽表面覆蓋光阻；S5：對晶片進行顯影，留出將要進行蝕刻的缺口；S6：對晶片進行深度蝕刻。本發明采用非等向性與等向性復合挖溝操作，可以有效改善傳統二極管終端區晶粒反偏下電場過度集中現象。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種車用晶片的制造方法。

背景技術

傳統二極管晶粒使用等向性蝕刻方式進行終端結構制作，終端溝槽呈現半圓形。挖溝用蝕刻液通常為硝酸、氫氟酸與其他化學品的組合。利用硝酸與溝槽表面硅形成SiO₂并由氫氟酸將其帶走的方式形成等向性半圓形溝槽。挖溝深度受環境溫度、化學品反應速度、化學品有效濃度等因素影響較大，容易產生較大誤差。溝槽深度從晶粒表面算起必須通過PN結界面位置，且較深。溝槽側壁包覆絕緣性高的介電層才能對PN結及晶粒反偏下的空乏層有保護作用。由于等向性蝕刻的挖溝深度的兩倍約為化學品側吃寬度，加上原定義溝寬，若需求深溝則消耗較大面積。因此，小尺寸晶粒有效面積受損，不利于電流通行，對于晶粒尺寸縮減有負面影響。

此外，因等向性蝕刻的半圓形溝槽造成晶粒反偏下導致P極與N極的體積比率和晶粒中心的P極與N極體積比率不同，終端區附近的N極區域明顯較大，造成空乏區彎曲及PN結處的電場過度集中現象，二極管提前崩潰。

傳統的挖溝要造成正角結構需要使用N on P結構的晶片，US4740477采用EPI作為原料會使得成本大幅提高。而以P type型晶片作為原料則因為IIIA族元素主要通過電洞導電從而導致阻抗較大。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種車用晶片的制造方法，該方法采用非等向性與等向性復合挖溝操作，可以有效改善傳統二極管終端區晶粒反偏下電場過度集中現象。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種車用晶片的制造方法，包括如下步驟：

S1：將半導體芯片表面清洗干凈，備用；

S2：將半導體芯片進行磷硼擴散，形成PN結的半導體芯片；

S3：利用S2所得的半導體芯片P極表面朝上放在激光切割機載片臺上，利用激光對半導體芯片進行垂直切割，形成垂直溝槽；

S4:然后在P極表面和垂直溝槽表面覆蓋光阻；

S5：對晶片進行顯影，留出將要進行蝕刻的缺口；

S6：對晶片進行深度蝕刻。

優選地，步驟S3中激光切割功率比為10-80％。

優選地，步驟S6中采用的蝕刻酸液配方為硝酸:氫氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)。

優選地，采用切割刀代替步驟S3中的激光進行切割。

與現有的技術相比，采用本發明的制備方法，利用激光切割可實現挖溝深度的精準化控制，然后利用化學蝕刻進行終端溝槽結構的制備，可以有效降低溝槽附近電場集中現象，反偏晶粒沒有局部電場集中導致提前崩潰，因此能有效提升二極管電壓表現，進而可以使用較低阻抗芯片制作相同電壓表現的二極管產品，產品的阻抗表現也獲得提升。

附圖說明

圖1為本發明的制造方法流程示意圖；

圖2為實施例1在反向偏壓600V下內部電場分布狀態圖；

圖3為對比例1在反向偏壓600V下內部電場分布狀態圖；