一种快恢复型芯片的制作工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种快恢复型芯片的制作工艺，包括以下步骤：附磷、磷源预沉积、磷分片、喷砂、涂硼、硼扩散、硼分片、涂白金液、白金扩散、氧化、匀胶、曝光、沟槽腐蚀、玻璃钝化、镀镍，本发明专利技术所制作出来的芯片，组装成桥式快恢复型后，在反向恢复时间上，较常规芯片时间更少，而且稳定性也较好，在客户端使用可靠性也较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种快恢复型芯片的制作工艺。
技术介绍
随着半导体市场蓬勃发展，日渐繁荣，客户对我司的产品需求也趋于多样化并且要求具备更高的可靠性。目前市场中，在主要以制作开关电源、调制器、变频器等电子电路为主流业务的客户中，对快恢复型的产品有较大需求，同时对产品各方面的特性要求也极为严格。因此，为满足客户对高端产品的需求，快恢复型产品有别于常规产品，它具备低反向恢复时间，这就要对晶粒制作过程中进行掺杂，但为了保证晶粒自身具备较高的可靠性，又需要对其PN结进行玻璃钝化，两者相结合所制作出的晶粒，不管从技术含量还是制造成本均远远优于常规晶粒，现有的生产工艺无法满足晶粒的生产要求；授权公告号为：CN 102117840 B的专利：一种多重金属扩散快恢复二极管的制备方法，它采用混合金属化合物扩散源，将金、铂、钯同时一次扩散入P+N-N+硅整流二极管扩散片，在硅芯片内引入多重深能级复合中心，优化器件VF-Trr与IR关系，获得高性价比的快恢复整流二极管，具有工艺简单的特点，但是它加入金、铂、钯等元素，在一定程度上影响生产的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快恢复型芯片的制作工艺，本专利技术提供一种工艺组合，解决了现有技术生产的产品可靠性较低、失效率较高的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种快恢复型芯片的制作工艺，包括以下步骤：附磷、磷源预沉积、磷分片、喷砂、涂硼、硼扩散、硼分片、涂白金液、白金扩散、氧化、匀胶、曝光、沟槽腐蚀、玻璃钝化、镀镍；(1)附磷：先进行硅片清洗，然后将浓度不低于70％的纸状磷源，夹在相
邻的硅片之间，依次放置在石英舟上；(2)磷源预沉积：将装有硅片的石英舟放置到第一扩散炉中进行磷源分解，时间为1-2h，然后送入第二扩散炉中进行预沉积，时间为3-6h，在磷源分解和预沉积过程中，通入第一混合气体；(3)磷分片：将硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间15-24h，自然分开后，依次进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(4)喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25-35um；(5)涂硼：先进行硅片清洗，然后将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，完成后，将硅片置于加热板的滤纸上烤干6-12min，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放,在硅片的附磷面撒有铝粉，最后放置在石英舟上；(6)硼扩散：将石英舟放入第三扩散炉中进行扩散，时间为20-30h，扩散过程中，通入第二混合气体；(7)硼分片：将硼扩散后的硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间10-18H，待硅片自然分开后，进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(8)涂白金液：将硅片放于涂铂机转盘上，对硅片的P面进行涂白金液，完成后，将硅片取下，放至加热板烘干，将烘干后的硅片涂白金面两两相对，摆放于石英舟内；(9)白金扩散：将石英舟送入第四扩散炉中进行扩散，时间为1-2h，在扩散过程中，通入第三混合气体；(10)氧化：先进行硅片清洗，然后放置在石英舟上，送入第五扩散炉中进行氧化，时间为15-20h，氧化过程中，通入热纯水的水蒸气；(11)匀胶、曝光和沟槽腐蚀：对氧化后的硅片两面涂抹光刻胶，进行曝光，使表面形成所需要的图形，最后使用混合酸进行化学腐蚀，腐蚀时间为600到800S；(12)玻璃钝化：将腐蚀后的硅片去胶后，送入玻璃液中进行电泳，然后进行化学镀镍，制作完成芯片。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步，所述第一扩散炉的温度为550-600℃，第二扩散炉的温度为1200-1300℃，第三扩散炉的温度为1250-1300℃，第四扩散炉的温度为800-900℃，第五扩散炉的温度为700-900℃。进一步，所述第一混合气体的比例为氮气：氧气为5-6:1-0.5，第二混合气体的比例为氮气：氧气为4-5:1-0.5。进一步，所述步骤(7)中的白金液包括纯六氯化铂酸和异丙醇，所述纯六氯化铂酸的浓度不小于3.5％，且纯六氯化铂酸与异丙醇的比例为1-2:100。进一步，所述步骤(11)中的混合酸为质量比HF：HNO3:C2H4O2：H2SO4＝9-10：9-10：12-13：4-5。进一步，所述步骤(12)玻璃钝化的工作电压为200-230V，超声震荡电流在1.5-1.7A，所用卤素灯工作电压为160-180V。本专利技术的有益效果：1.本专利技术将电泳法运用到快恢复型芯片的制作工艺当中，使得制得的芯片具备可靠性较高、失效率较低的特点同时兼具快恢复型的功能；2.本专利技术所制作出来的芯片，组装成桥式快恢复型后，在反向恢复时间上，较常规芯片时间更少，而且稳定性也较好，在客户端使用可靠性也较高；3.本专利技术通过800-900℃温度进行白金扩散，然后利用较低的氧化温度700-900℃生成氧化层，作出具有较低反向恢复时间TRR(100-250ns)的产品，提升其功能特性；4.本专利技术组装后的成品稳定性较好，可靠性较高。附图说明图1是本专利技术一种快恢复型芯片的制作工艺的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，
并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术将电泳法运用到快恢复型芯片的制作工艺当中，使得制得的芯片具备可靠性较高、失效率较低的特点同时兼具快恢复型的功能；本专利技术所制作出来的芯片，组装成桥式快恢复型后，在反向恢复时间上，较常规芯片时间更少，而且稳定性也较好，在客户端使用可靠性也较高；本专利技术通过调整白金扩散与氧化的温度，制作出符合标准的TRR值(反向恢复值)，提升其功能特性；本专利技术制得的产品具有较低的反向恢复时间；本专利技术组装后的成品稳定性较好，可靠性较高。实施例1如图1所示的一种快恢复型芯片制作工艺，包括以下步骤：(1)附磷：先进行硅片清洗，然后将浓度不低于70％的纸状磷源，夹在相邻的硅片之间，依次放置在石英舟上；其中硅片清洗步骤为：先将硅片放入HF溶液中浸泡2min，其中HF溶液配比为HF：H2O＝1000ml:8500ml，温度为35℃，然后使用哈摩液和热纯水进行超声震荡，哈摩液配比为哈摩粉：H2O＝200g：18000ml，溫度:85℃，时间20min，最后进行冲水、流动水震荡、冲水、烘干，硅片清洗完毕；(2)磷源预沉积：将装有硅片的石英舟送入温度为600℃的扩散炉中先进行磷源分解，时间2h，然后再送入温度为1300℃的扩散炉中进行预沉积，时间为6h，在扩散的过程中，往扩散炉中通入混合气体，其中混合气体是由氮气和氧气按照以下比例氮气：氧气为6：0.5混合而成；(3)磷分片：因磷源预沉积完的硅片，两两相对，不易分开，需将其放入不低于15℃的HF中浸泡，时间15h后，待硅片自然分开后，进行冲水、超声震荡、冲水，确保硅片表面无残酸；(4)喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为35um；(5)涂硼：先进行硅片清洗，这里的硅片清洗的方式与步骤(1)中硅片清洗的方式相同；本专利技术中的硼液是经过如下步骤配置的：a.硼水的配制:氧化硼：乙二醇甲醚＝100g：400ml，搅拌8h，沉淀8h后将溶液用滤纸过滤，制得硼水，b.涂硼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快恢复型芯片的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：附磷、磷源预沉积、磷分片、喷砂、涂硼、硼扩散、硼分片、涂白金液、白金扩散、氧化、匀胶、曝光、沟槽腐蚀、玻璃钝化、镀镍；(1)附磷：先进行硅片清洗，然后将浓度不低于70％的纸状磷源，夹在相邻的硅片之间，完成后，将硅片依次放置在石英舟上；(2)磷源预沉积：将装有硅片的石英舟放置到第一扩散炉中进行磷源分解，时间为1‑2h，然后送入第二扩散炉中进行预沉积，时间为3‑6h，在磷源分解和预沉积过程中，通入第一混合气体；(3)磷分片：将硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间15‑24h，待硅片自然分开后，依次进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(4)喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25‑35um；(5)涂硼：先进行硅片清洗，然后将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，完成后，将硅片置于加热板的滤纸上烤干6‑12min，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放,在硅片的附磷面撒有铝粉，最后放置在石英舟上；(6)硼扩散：将石英舟放入第三扩散炉中进行扩散，时间为20‑30h，扩散过程中，通入第二混合气体；(7)硼分片：将硼扩散后的硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间10‑18H，待硅片自然分开后，进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(8)涂白金液：将硅片放于涂铂机转盘上，对硅片的P面进行涂白金液，完成后，将硅片取下，放至加热板烘干，将烘干后的硅片涂白金面两两相对，摆放于石英舟内；(9)白金扩散：将石英舟送入第四扩散炉中进行扩散，时间为1‑2h，在扩散过程中，通入第三混合气体；(10)氧化：先进行硅片清洗，然后放置在石英舟上，送入第五扩散炉中进行氧化，时间为15‑20h，氧化过程中，通入热纯水的水蒸气；(11)匀胶、曝光和沟槽腐蚀：对氧化后的硅片两面涂抹光刻胶，进行曝光，使表面形成所需要的图形，最后使用混合酸进行化学腐蚀，腐蚀时间为600到800S；(12)玻璃钝化：将腐蚀后的硅片去胶后，送入玻璃液中进行电泳，然后进行化学镀镍，制作完成芯片。...

【技术特征摘要】
1.一种快恢复型芯片的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：附磷、磷源预沉积、磷分片、喷砂、涂硼、硼扩散、硼分片、涂白金液、白金扩散、氧化、匀胶、曝光、沟槽腐蚀、玻璃钝化、镀镍；(1)附磷：先进行硅片清洗，然后将浓度不低于70％的纸状磷源，夹在相邻的硅片之间，完成后，将硅片依次放置在石英舟上；(2)磷源预沉积：将装有硅片的石英舟放置到第一扩散炉中进行磷源分解，时间为1-2h，然后送入第二扩散炉中进行预沉积，时间为3-6h，在磷源分解和预沉积过程中，通入第一混合气体；(3)磷分片：将硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间15-24h，待硅片自然分开后，依次进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(4)喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25-35um；(5)涂硼：先进行硅片清洗，然后将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，完成后，将硅片置于加热板的滤纸上烤干6-12min，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放,在硅片的附磷面撒有铝粉，最后放置在石英舟上；(6)硼扩散：将石英舟放入第三扩散炉中进行扩散，时间为20-30h，扩散过程中，通入第二混合气体；(7)硼分片：将硼扩散后的硅片放入不低于15℃的HF溶液中浸泡，时间10-18H，待硅片自然分开后，进行冲水、超声震荡和冲水，确保硅片表面无残酸；(8)涂白金液：将硅片放于涂铂机转盘上，对硅片的P面进行涂白金液，完成后，将硅片取下，放至加热板烘干，将烘干后的硅片涂白金面两两相对，摆放于石英舟内；(9)白金扩散：将石英舟送入第四扩散炉中进行扩散，时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道强，魏庆山，
申请(专利权)人：扬州虹扬科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32