STD芯片生产工艺制造技术

STD芯片生产工艺，属于半导体技术领域。其特征是，将硅片分成两组处理，硅片A的磷扩散、硅片B的硼扩散同时进行，再将硅片A和硅片B进行键合，以缩短生产周期。本发明专利技术利用键合工艺将N

【技术实现步骤摘要】
STD芯片生产工艺


[0001]本专利技术涉及一种新型的STD芯片生产工艺，属于半导体


技术介绍

[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。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种新型的STD芯片生产工艺，以解决STD芯片生产周期较长的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]STD芯片生产工艺，其特征是，将硅片分成两组处理，硅片A的磷扩散、硅片B的硼扩散同时进行，再将硅片A和硅片B进行键合，以缩短生产周期。
[0007]上述技术方案，改变了现有生产工艺，由原来的先磷扩散再硼扩散调整为磷扩散和硼扩散同时进行，再通过键合工艺将N
‑
区与P+区键合，大大缩短了产品生产周期。
[0008]STD芯片生产工艺，具体包括以下步骤：
[0009]1)硅片A、硅片B分开处理；
[0010]硅片A：
[0011]a：将硅片A进行表面处理；
[0012]b：将表面处理后的硅片A与磷纸源叠放在一起，排列好后放在扩散炉中，通入氧气与氮气进行磷扩散，形成磷扩散层N+区和非扩散层N
‑
区；
[0013]c：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；
[0014]d：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；
[0015]e：将硅片A加入抛光液进行抛光2
‑
5μm处理，使其表面光滑，更容易键合在一起；
[0016]硅片B：
[0017]a：将硅片B进行表面处理；
[0018]b：将液态硼源涂在硅片B的任意一面，然后放入扩散炉中，通入氧气和氮气进行硼扩散，形成硼扩散层P+区和非扩散层N
‑
区；
[0019]c：将硼扩散后的硅片B进行减薄，去除非扩散层N
‑
区，并将硅片厚度控制在90
‑
120μm；
[0020]d：将硅片B进行抛光去除2
‑
5μm，使其表面光滑，更容易键合在一起；
[0021]2)将扩散后的硅片A、硅片B进行键合：
[0022]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；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；
[0023]通过键合工艺来改善工艺流程，既缩短了工艺流程周期又节省了生产成本，减少过程损耗；
[0024]3)键合后的硅片依次进行表面处理、开沟清洗、玻璃钝化、去除氧化层、金属化，最后进行切割包装。
[0025]本专利技术利用键合工艺将N
‑
区与P+区键合，可以达到N+区与P+区同步进行扩散工艺的目的，缩短了生产周期。经过实际生产，本专利技术的STD芯片生产工艺，生产周期在20天左右，较现有生产工艺，周期减少了十天，显著降低了生产成本。
附图说明
[0026]图1为实施例1中的工艺流程图；
[0027]图2为实施例1中STD芯片的结构示意图；
[0028]图中：磷扩散层N+区1、非扩散层N
‑
区2、硼扩散层P+区3、键合层区4、玻璃钝化层区5、金属电极层区6。
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；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.STD芯片生产工艺，其特征是，将硅片分成两组处理，硅片A的磷扩散、硅片B的硼扩散同时进行，再将硅片A和硅片B进行键合，以缩短生产周期。2.根据权利要求1所述的STD芯片生产工艺，其特征是，包括以下步骤：1）硅片A、硅片B分开处理；硅片A：将硅片A依次进行表面处理、磷扩散、分片及表面处理、单面减薄处理、抛光处理；硅片B：将硅片B依次进行表面处理、硼扩散、单面减薄处理、抛光处理；2）将扩散后的硅片A、硅片B进行键合；3）键合后的硅片依次进行表面处理、开沟清洗、玻璃钝化、去除氧化层、金属化，最后进行切割包装。3.根据权利要求2所述的STD芯片生产工艺，其特征是，步骤1）中，硅片A的磷扩散做法如下：将表面处理后的硅片A与磷纸源叠放在一起，排列好后放在扩散炉中，通入氧气与氮气进行磷扩散，形成磷扩散层N
+
区和非扩散层N
‑
区。4.根据权利要求2或3所述的STD芯片生产工艺，其特征是，步骤1）中，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。5.根据权利要求2所述的STD芯片生...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦丹钧，钱林春，刘宗帅，王超，
申请(专利权)人：江苏汀普微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：