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STD芯片生产工艺无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新型的STD芯片生产工艺,属于半导体技术领域。

相关背景技术

[0002] 整流管是一种将交流电转化为单一方向的脉动直流电的半导体元器件,整流管内的芯片多用半导体材料单晶硅制造。
[0003] 现有的STD(StandardRectifierChip,普通整流管芯片)的生产工艺通常是将为将原硅片先进行磷扩后,进行单面减薄处理,再将处理面进行硼扩散,达到硅片一面磷一面硼的目的,形成PN结,之后进行一系列处理,最终芯片产出。现有的STD芯片生产工艺流程时间大约为一个月左右,生产周期相对较长,增加了生产成本。

具体实施方式

[0029] 实施例1
[0030] STD芯片生产工艺,如图1、2所示,包括以下步骤:
[0031] 1、将相同的N型硅片A和硅片B分别进行表面处理,通过浸酸等清洗流程,将硅片表面沾污、氧化层等去除;
[0032] 2、将处理后的硅片A与磷纸源叠放在一起,排列好后放在扩散炉中,将温度控制在1000‑1200℃范围内,时间约12‑17小时,通入一定比例的氧气与氮气进行磷扩散,形成磷扩散层N+区1和非扩散层N‑区2;
[0033] 3、将磷扩散出炉的硅片A放入氢氟酸中进行分片处理及表面清洗处理;
[0034] 4、将磷扩分片后的硅片A进行单面减薄处理,将一面磷扩散层去除掉,同时将硅片厚度控制在150‑180μm;
[0035] 5、将液态硼源涂在硅片B的任意一面,然后放入扩散炉中,将温度控制在1100‑1200℃范围内,通入一定比例的氧气跟氮气进行硼扩散,形成硼扩散层P+区3和非扩散层N‑区2;
[0036] 6、将硅片B进行减薄,去除非扩散层N‑区,并将硅片厚度控制在90‑120μm;
[0037] 7、将硅片A、硅片B进行抛光去除2‑5μm,使其表面光滑,更容易键合在一起;
[0038] 8、将硅片A的非扩散面、硅片B的非扩散面通过键合的方式粘合在一起,形成键合层区4,键合温度控制在1100‑1300℃,通入氮气5‑10L/min,同时通入氧气0.5‑5L/min;
[0039] 键合后进行硅片表面浸泡HF酸处理,浸泡时间2‑3min即可,将表面氧化层去除掉;
[0040] 9、对键合后的硅片进行表面清洗处理;
[0041] 10、将键合后硅片进行蚀刻形成沟槽,开沟后对硅片再进行RCA清洗;
[0042] 11、作业LPCVD,在表面形成SIPOS膜,然后涂光阻玻璃,曝光显影后进行玻璃烧结,形成玻璃钝化层区5。
[0043] 12、玻璃烧结后作业LTO(Low Temperature Oxide低温二氧化硅),长二氧化硅膜,然后通过涂胶、曝光、显影将台面氧化层去掉;
[0044] 13、台面氧化层去除后对硅片正面和背面同时进行一次镀镍合金,然后再进行二次镀镍和镀金处理,形成金属电极层区6;
[0045] 14、镀金后芯片利用激光切割机切割成单个晶粒,最后将晶粒进行清洗然后包装。
[0046] 上述步骤2‑4和步骤5‑7同时进行,以缩短生产周期。
[0047] 实施例2
[0048] STD芯片生产工艺,包括以下步骤:
[0049] 1、将相同的N型硅片A和硅片B分别进行表面处理,通过浸酸等清洗流程,将硅片表面沾污、氧化层等去除;
[0050] 2、将处理后的硅片A与磷纸源叠放在一起,排列好后放在扩散炉中,将温度控制在1200℃范围内,时间约17小时,通入一定比例的氧气与氮气进行磷扩散,形成磷扩散层N+区
1和非扩散层N‑区2;
[0051] 3、将磷扩散出炉的硅片A放入氢氟酸中进行分片处理及表面清洗处理;
[0052] 4、将磷扩分片后的硅片A进行单面减薄处理,将一面磷扩散层去除掉,同时将硅片厚度控制在170‑180μm;
[0053] 5、将液态硼源涂在硅片B的任意一面,然后放入扩散炉中,将温度控制在1200℃范围内,通入一定比例的氧气跟氮气进行硼扩散,形成硼扩散层P+区3和非扩散层N‑区2;
[0054] 6、将硅片B进行减薄,去除非扩散层N‑区,并将硅片厚度控制在110‑120μm;
[0055] 7、将硅片A、硅片B加入抛光液进行抛光4‑5μm处理,使其表面光滑,更容易键合在一起;
[0056] 8、将硅片A的非扩散面、硅片B的非扩散面通过键合的方式粘合在一起,形成键合层区4,键合温度控制在1300℃以内,通入氮气9‑10L/min,同时通入氧气4‑5L/min;
[0057] 键合后进行硅片表面浸泡HF酸处理,浸泡时间2min即可,将表面氧化层去除掉;
[0058] 9、对键合后的硅片进行表面清洗处理;
[0059] 10、将键合后硅片进行蚀刻形成沟槽,开沟后对硅片再进行RCA清洗;
[0060] 11、作业LPCVD,在表面形成SIPOS膜,然后涂光阻玻璃,曝光显影后进行玻璃烧结,形成玻璃钝化层区5。
[0061] 12、玻璃烧结后作业LTO,长二氧化硅膜,然后通过涂胶、曝光、显影将台面氧化层去掉;
[0062] 13、台面氧化层去除后对硅片正面和背面同时进行一次镀镍合金,然后再进行二次镀镍和镀金处理,形成金属电极层区6;
[0063] 14、镀金后芯片利用激光切割机切割成单个晶粒,最后将晶粒进行清洗然后包装。
[0064] 上述步骤2‑4和步骤5‑7同时进行,以缩短生产周期。
[0065] 实施例3
[0066] STD芯片生产工艺,包括以下步骤:
[0067] 1、将相同的N型硅片A和硅片B分别进行表面处理,通过浸酸等清洗流程,将硅片表面沾污、氧化层等去除;
[0068] 2、将处理后的硅片A与磷纸源叠放在一起,排列好后放在扩散炉中,将温度控制在1100℃范围内,时间约15小时,通入一定比例的氧气与氮气进行磷扩散,形成磷扩散层N+区
1和非扩散层N‑区2;
[0069] 3、将磷扩散出炉的硅片A放入氢氟酸中进行分片处理及表面清洗处理;
[0070] 4、将磷扩分片后的硅片A进行单面减薄处理,将一面磷扩散层去除掉,同时将硅片厚度控制在160‑170μm;
[0071] 5、将液态硼源涂在硅片B的任意一面,然后放入扩散炉中,将温度控制在1150℃范围内,通入一定比例的氧气跟氮气进行硼扩散,形成硼扩散层P+区3和非扩散层N‑区2;
[0072] 6、将硅片B进行减薄,去除非扩散层N‑区,并将硅片厚度控制在95‑100μm;
[0073] 7、将硅片A、硅片B加入抛光液进行抛光2‑3μm处理,使其表面光滑,更容易键合在一起;
[0074] 8、将硅片A的非扩散面、硅片B的非扩散面通过键合的方式粘合在一起,形成键合层区4,键合温度控制在1200℃以内,通入氮气6‑7L/min,同时通入氧气2‑3L/min;
[0075] 键合后进行硅片表面浸泡HF酸处理,浸泡时间3min即可,将表面氧化层去除掉;
[0076] 9、对键合后的硅片进行表面清洗处理;
[0077] 10、将键合后硅片进行蚀刻形成沟槽,开沟后对硅片再进行RCA清洗;
[0078] 11、作业LPCVD,在表面形成SIPOS膜,然后涂光阻玻璃,曝光显影后进行玻璃烧结,形成玻璃钝化层区5。
[0079] 12、玻璃烧结后作业LTO,长二氧化硅膜,然后通过涂胶、曝光、显影将台面氧化层去掉;
[0080] 13、台面氧化层去除后对硅片正面和背面同时进行一次镀镍合金,然后再进行二次镀镍和镀金处理,形成金属电极层区6;
[0081] 14、镀金后芯片利用激光切割机切割成单个晶粒,最后将晶粒进行清洗然后包装。
[0082] 上述步骤2‑4和步骤5‑7同时进行,以缩短生产周期。

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