【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体集成电路的
,具体而言,涉及一种功率晶体管芯片的制作方法及功率晶体管芯片。
技术介绍
功率晶体管是指用于控制功率电子器件的工作,并通过控制功率电子器件为负载提供大功率输出的半导体器件。常见的功率晶体管包括pin二极管、晶闸管、功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管等。目前,功率晶体管已广泛用于控制功率输出,以及高频大功率晶体管的应用电阻设备的扫描电路中,例如发射机的功率放大器、手机的射频输出电路、高频振荡电路和高速电子开关电路等。在功率晶体管芯片的制作过程中,需要在芯片的背面形成金属层(即背面金属化工艺)。金属层主要有两个主要方面的作用:第一方面是作为功率晶体管芯片的工作电流的一条主要电流通路,具有导电作用;第二个方面是传递功率晶体管芯片工作时所产生热量的散热通路,具有导热作用。因此,背面金属化工艺对于功率晶体管芯片的性能、可靠性及稳定性都有很大的影响。一个良好的背面金属化工艺要求其所制备的金属层具有接触电阻小、热阻低、应力小和可靠性好等特点。在形成上述金属层之后,需要对芯片进行可靠性测试和缺陷检查,然后再对芯片进行真空封装。然而,在形成金属层之后至真空封装之前,芯片背面的金属层一直暴露于空气中,使得金属层被空气中的水汽(含有H2O和O2)氧化,从而在金属层的表面上形成金属氧化物(即白斑缺陷),进而影响功率晶体管芯片的性能(例如电学性能等)。针对上述问题,目前还没有有效的解决方法。r>
技术实现思路
本申请旨在提供一种功率晶体管芯片的制作方法及功率晶体管芯片,以减少功率晶体管芯片中金属层上的白斑缺陷,从而提高功率晶体管芯片的性能。为了实现上述目的,本申请提供了一种功率晶体管芯片的制作方法,该制作方法包括以下步骤:形成半导体基体,半导体基体的正面形成有功率晶体管;在半导体基体的背面形成金属层;在金属层上形成保护膜,以阻隔水汽与金属层接触。进一步地,保护膜为电子级粘性膜或疏水膜。进一步地,电子级粘性膜由有机聚合物薄膜和粘性剂构成。进一步地,疏水膜为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯聚丙烯。进一步地,保护膜为电子级粘性膜时,通过贴合工艺金属层上形成保护膜;保护膜为疏水膜时,通过沉积工艺在金属层上形成保护膜。进一步地,在形成保护膜的步骤之前,制作方法还包括对形成有金属层的半导体基体进行烘烤处理的步骤。进一步地,在烘烤处理的步骤中,在氮气气氛下进行烘烤处理,烘烤温度为160~200℃,烘烤时间100~180s。进一步地,在形成保护膜的步骤之后,制作方法还包括进行可靠性测试、缺陷检查以及真空封装的步骤。进一步地,金属层的材料为Ag、Ni或Ti。同时,本申请还提供了一种功率晶体管芯片,该功率晶体管芯片由本申请上述的制作方法制作而成。应用本申请的技术方案,本申请通过在金属层上形成保护膜,且该保护膜用于阻隔水汽与金属层接触,从而减少了功率晶体管芯片中由于金属层被空气中的水汽氧化而形成的白斑缺陷,进而提高了功率晶体管芯片的性能。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:图1示出了本申请实施方式所提供的功率晶体管芯片的制作方法的流程示意图。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。正如
技术介绍
中所介绍的,现有功率晶体管芯片的制作方法中,在形成金属层之后至真空封装之前芯片背面的金属层一直暴露于空气中,使得金属层被空气中的水汽(含有H2O和O2)氧化,从而在金属层的表面上形成金属氧化物(即白斑缺陷),进而影响功率晶体管芯片的性能。本申请的专利技术人针对上述问题进行研究,提出了一种功率晶体管芯片的制作方法。如图1所示,该制作方法包括以下步骤:形成半导体基体,半导体基体的正面形成有功率晶体管;在半导体基体的背面形成金属层;在金属层上形成保护膜,以阻隔水汽与金属层接触。上述制作方法通过在金属层上形成保护膜,且该保护膜用于阻隔水汽与金属层接触,从而减少了功率晶体管芯片中由于金属层被空气中的水汽氧化而形成的白斑缺陷,进而提高了功率晶体管芯片的性能。下面将更详细地描述根据本申请所提供的功率晶体管芯片的制作方法的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。首先,形成半导体基体,该半导体基体的正面形成有功率晶体管。具体地,该步骤包括:提供晶圆,在晶圆的正面形成功率晶体管。其中,晶圆一般为硅片,也可以为硅锗(GeSi)、碳化硅(SiC)和砷化镓等III-V族化合物等新型材料。该步骤中,功率晶体管可以为pin二极管、晶闸管、功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管等。对于不同的功率晶体管其形成步骤略有不同,本领域的技术人员可以参照现有技术制作功率晶体管。以功率场效应晶体管的制作为例,其制作过程包括形成栅极、源极和漏极,以及沟槽的步骤,且其制作过程较多采用V沟槽工艺;它的栅极通常做成V型,使其具有沟道短、耐压能力强、跨导线性好、开关速度快等优点。完成形成半导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率晶体管芯片的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括以下步骤:形成半导体基体,所述半导体基体的正面形成有功率晶体管;在所述半导体基体的背面形成金属层;在所述金属层上形成保护膜,以阻隔水汽与所述金属层接触。
【技术特征摘要】
1.一种功率晶体管芯片的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括以下步骤:
形成半导体基体,所述半导体基体的正面形成有功率晶体管;
在所述半导体基体的背面形成金属层;
在所述金属层上形成保护膜,以阻隔水汽与所述金属层接触。
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述保护膜为电子级粘性膜或疏水膜。
3.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述电子级粘性膜由有机聚合物薄膜和
粘性剂构成。
4.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述疏水膜为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二
甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯聚丙烯。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制作方法,其特征在于,
所述保护膜为电子级粘性膜时,通过贴合工艺所述金属层上形成所述保护膜;
所述保护膜为疏水膜时,...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈彬,阎实,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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