一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳化硅晶圆加工技术领域，具体的是一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，本发明专利技术包括以下步骤：S1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；S2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，通过在步骤S1中先进行碳化硅晶圆正面的高温工艺，最后进行步骤S7中无需进行高温的工艺，使得碳化硅IGBT晶圆的加工能够从高温至低温依次进行，避免提前完成单面工艺使得后续进行另一面高温工艺时，碳化硅晶圆上已经完成的工艺无法承受后续的高温工艺，影响到所制作的碳化硅IGBT晶圆的品质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺


[0001]本专利技术涉及碳化硅晶圆加工领域，具体的是一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺。

技术介绍

[0002]碳化硅IGBT晶圆主要用来做能源转换和传输的，广泛应用于电机节能、家用电器、新能源发电、新能源汽车等领域。
[0003]现有的碳化硅IGBT晶圆的加工方法，如专利申请号“CN202210938562.5”中提出的一种IGBT晶圆的接触孔形成工艺，都是先进行碳化硅晶圆一面的工艺，再进行另一面的工艺，这就导致后续的高温工艺的温度会超过已经完成的高温工艺的温度，对已经完成的高温工艺造成影响，影响到碳化硅IGBT晶圆的品质。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]S1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；
[0008]S2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，然后对碳化硅晶圆背面进行减薄，再通过离子植入法在碳化硅晶圆背面植入铝离子；
[0009]S3、在碳化硅晶圆背面进行第二次碳沉积，最后进行高温回火，再去除第二次碳沉积，并且在碳化硅晶圆背面进行金属沉积，然后通过RTA工艺进行高温退火在碳化硅晶圆背面形成欧姆接触；
[0010]S4、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，并去除石墨载板，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅，再通过CMP工艺使碳化硅晶圆正面的多晶硅平坦化，最后通过研磨去除碳化硅晶圆正面的多晶硅；
[0011]S5、在碳化硅晶圆正面制作ILD层，并且形成接触孔，然后再沉积接触金属，再蚀刻掉ILD层表面和接触孔内壁的接触金属，进行RTA高温退火，形成欧姆接触；
[0012]S6、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆正面固定到玻璃载板上，移除背面玻璃载板后，进行背面离子注入，并且进行高温回火，完成高温回火后再沉积金属层；
[0013]S7、再次翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，移除正面的玻璃载板，在碳化硅晶圆正面沉积金属铝，然后在金属铝上方涂布光阻，对金属铝进行蚀刻，完成蚀刻后去除光阻，在碳化硅晶圆正面沉积一层聚酰亚胺，再次在聚酰亚胺上涂布光阻，并且蚀刻掉金属铝上方的聚酰亚胺，再次去除光阻，最后在金属铝上进行化学镀，镀上镍、钯、金。
[0014]优选的，在所述步骤S1中，进行高温回火的温度T1＞1900℃，以活化步骤S1中所植入的离子。
[0015]优选的，在所述步骤S2和步骤S3中，第一次碳沉积和第二次碳沉积会从外部包覆住碳化硅晶圆，高温回火的温度T2＝1900℃。
[0016]优选的，在所述步骤S3和S5中，进行金属沉积的金属均为钛，沉积工艺为溅镀或者蒸镀，RTA工艺进行高温退火时的最大温度T3＝800℃。
[0017]优选的，在所述步骤S3中，高温退火使接触金属渗透到碳化硅晶圆中，使得金属和碳化硅完美融合在一起成为合金，形成欧姆接触以降低阻抗。
[0018]优选的，在所述步骤S4中，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅时，多晶硅会沉积到沟槽内部，研磨多晶硅时，会保留沟槽内部的多晶硅。
[0019]优选的，在所述步骤S5中，蚀刻接触金属时只保留接触孔底部的接触金属。
[0020]优选的，在所述步骤S6中，进行高温回火时的温度T4在400℃
‑
500℃，所沉积的金属层为镍、银。
[0021]优选的，在所述步骤S7中，蚀刻金属铝时，会蚀刻掉ILD层上方的金属铝。
[0022]优选的，在所述步骤S4和S6中，对碳化硅晶圆的固定，均采用在碳化硅晶圆边缘SOG涂布二氧化硅，对碳化硅晶圆的固定，在所述步骤S7中，对碳化硅晶圆的固定，采用在碳化硅边缘SOG涂布聚酰亚胺，以将碳化硅晶圆的正面或背面固定到玻璃载板上。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]通过在步骤S1中先进行碳化硅晶圆正面的高温工艺，然后依次进行步骤S3中的碳化硅晶圆背面高温工艺、步骤S3中的碳化硅晶圆正面次高温工艺、步骤S6中碳化硅晶圆背面的次高温工艺，最后进行步骤S7中无需进行高温的工艺，使得碳化硅IGBT晶圆的加工能够从高温至低温依次进行，避免提前完成单面工艺使得后续进行另一面高温工艺时，碳化硅晶圆上已经完成的工艺无法承受后续的高温工艺，影响到所制作的碳化硅IGBT晶圆的品质。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0026]图1是本专利技术步骤S1的流程示意图；
[0027]图2是本专利技术步骤S2的流程示意图；
[0028]图3是本专利技术步骤S3的流程示意图；
[0029]图4是本专利技术步骤S4的流程示意图；
[0030]图5是本专利技术步骤S5的流程示意图；
[0031]图6是本专利技术步骤S6的流程示意图；
[0032]图7是本专利技术步骤S7的流程示意图。
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0035]S1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；
[0036]S2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，然后对碳化硅晶圆背面进行减薄，再通过离子植入法在碳化硅晶圆背面植入铝离子；
[0037]S3、在碳化硅晶圆背面进行第二次碳沉积，最后进行高温回火，再去除第二次碳沉积，并且在碳化硅晶圆背面进行金属沉积，然后通过RTA工艺进行高温退火在碳化硅晶圆背面形成欧姆接触；
[0038]S4、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，并去除石墨载板，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅，再通过CMP工艺使碳化硅晶圆正面的多晶硅平坦化，最后通过研磨去除碳化硅晶圆正面的多晶硅；
[0039]S5、在碳化硅晶圆正面制作ILD层，并且形成接触孔，然后再沉积接触金属，再蚀刻掉ILD层表面和接触孔内壁的接触金属，进行RTA高温退火，形成欧姆接触；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；S2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，然后对碳化硅晶圆背面进行减薄，再通过离子植入法在碳化硅晶圆背面植入铝离子；S3、在碳化硅晶圆背面进行第二次碳沉积，最后进行高温回火，再去除第二次碳沉积，并且在碳化硅晶圆背面进行金属沉积，然后通过RTA工艺进行高温退火在碳化硅晶圆背面形成欧姆接触；S4、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，并去除石墨载板，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅，再通过CMP工艺使碳化硅晶圆正面的多晶硅平坦化，最后通过研磨去除碳化硅晶圆正面的多晶硅；S5、在碳化硅晶圆正面制作ILD层，并且形成接触孔，然后再沉积接触金属，再蚀刻掉ILD层表面和接触孔内壁的接触金属，进行RTA高温退火，形成欧姆接触；S6、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆正面固定到玻璃载板上，移除背面玻璃载板后，进行背面离子注入，并且进行高温回火，完成高温回火后再沉积金属层；S7、再次翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，移除正面的玻璃载板，在碳化硅晶圆正面沉积金属铝，然后在金属铝上方涂布光阻，对金属铝进行蚀刻，完成蚀刻后去除光阻，在碳化硅晶圆正面沉积一层聚酰亚胺，再次在聚酰亚胺上涂布光阻，并且蚀刻掉金属铝上方的聚酰亚胺，再次去除光阻，最后在金属铝上进行化学镀，镀上镍、钯、金。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤S1中，进行高温回火的温度T1＞1900℃，以活化步骤S1中所植入的离子。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：严立巍，朱亦峰，刘文杰，马晴，
申请(专利权)人：浙江同芯祺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：