一种制造技术

本申请提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法


[0001]本申请涉及晶圆处理
，具体而言，涉及一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法
。

技术介绍

[0002]IGBT
薄片晶圆适用于高压
、
大电流领域，是电力电子装置的
CPU
，其兼具
MOS
输入阻抗高
、 导通电压低的优势，驱动功率小且饱和电压低
。
目前，新能源汽车
、
光伏和储能等领域对于
IGBT
需求呈现高增长
。
[0003]功率器件
IGBT
因阳极或集电区，厚度薄，采用传统的焊接方法无法保证其电极可靠性，故采用多层金属膜来实现电连接
。
其背面金属常用多层金属膜
(
内黏附层
+
中间阻挡层
+
外电导层
)
结构，其中
Al 作为欧姆接触层（
Al
和
Si 反应生成
Al
钉，使得肖特基接触转变为欧姆接触）
、Ti 作为粘附层
、NiV
作为阻挡层
、Ag
防止
Ni
氧化及好的浸润
(wetting)
特性，作为后续焊锡
(solidering)
工艺
。
[0004]但是，在实际的生产过程中，薄片需要经过减薄工艺，其经过背面研磨之后，其表面会十分粗糙且晶圆表面受到损伤
, 加上工艺过程中形成的
Al
‑
Si spiking 大小
、
深度
、
密度难以控制，易造成背面金属接触不良或
Al_Si spiking 过深，进而引起器件失效
。
传统工艺中，调节镍钒合金靶材镀膜压力，并在之后采用退火工艺，来形成
Al_Si spiking, 工艺复杂，且需要额外的退火处理程序，时间长且工艺成本高昂
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法，能够通过使用氢氟酸对待处理晶圆进行湿法蚀刻，处理掉待处理晶圆表面的第一目标厚度的氧化膜，并通过物理气相沉积铝镀膜技术或限域空间生产技术得到带有
Al
钉
IGBT
薄片晶圆，解决现有技术中存在的
IGBT
晶圆薄片需要经过减薄工艺，其表面会十分粗糙且晶圆表面受到损伤，以及传统工艺中，调节镍钒合金靶材镀膜压力，并在之后采用退火工艺，来形成
Al
钉的工艺复杂，且需要额外的退火处理程序，时间长且工艺成本高昂的问题，达到减少
IGBT
薄片晶圆工艺步骤和工艺成本，增加
IGBT
薄片晶圆产能的效果
。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法，所述方法包括：使用氢氟酸对待处理晶圆进行湿法蚀刻，以清洗掉待处理晶圆表面第一目标厚度的氧化膜，得到带有平滑表面的第一中间晶圆；基于
Al
限域空间生长技术，对第一中间晶圆进行处理，以得到带有
Al
钉的第二中间晶圆；对带有
Al
钉的第二中间晶圆依次进行深槽隔离
、
镍钒合金靶材镀膜和银离子迁移步骤，得到带有
Al
钉的薄片晶圆
。
[0007]可选地，所述方法还包括：在第一时间完成对第一中间晶圆进行处理，以在第二中间晶圆上形成第二目标厚度的氧化膜，其中，第二目标厚度远小于第一目标厚度
。
[0008]可选地，基于
Al
限域空间生长技术，对第一中间晶圆进行处理，以得到带有
Al
钉的第二中间晶圆的步骤包括：执行
Al
物理气相沉积铝涂层工艺；关闭所述腔室的冷却泵，并调
节腔室的压力至第三目标压力区间；控制所述第一目标晶圆在腔室内在目标温度区间内静置第二时间，得到带有
Al
钉的第二中间晶圆
。
[0009]可选地，所述
Al
物理气相沉积铝涂层工艺包括：关闭第一中间晶圆所在的腔室的冷却泵，以平衡腔室内外压力；在第一中间晶圆传输至腔室后，向所述腔室中输入氩气，使腔室内的压力达到第一目标压力区间；对腔室内的第一中间晶圆进行预热，使腔室内的第一中间晶圆达到目标温度；抽出腔室内的气体，并重新向所述腔室中输入氩气，使腔室内的气压达到第二目标压力区间；点火，并执行沉积铝工艺
。
[0010]可选地，第一目标压力区间为
90
毫托至
110
毫托，第二目标压力区间为3毫托至5毫托，其中，抽出腔室内的气体，并重新向所述腔室中输入氩气的步骤包括：在抽出腔室的气体后，检测腔室内是否为真空；在确定腔室内为真空后，重新向所述腔室中输入氩气
。
[0011]可选地，第三目标压力区间为
90
毫托至
110
毫托，目标温度区间为
300
摄氏度至
400
摄氏度
。
[0012]可选地，所述第一时间为2小时，所述第二时间大于三分钟
。
[0013]第二方面，本申请实施例还提供了一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备装置，所述装置包括：第一中间晶圆制备模块，用于使用氢氟酸对待处理晶圆进行湿法蚀刻，以清洗掉待处理晶圆表面第一目标厚度的氧化膜，得到带有平滑表面的第一中间晶圆；第二中间晶圆制备模块，用于基于
Al
限域空间生长技术，对第一中间晶圆进行处理，以得到带有
Al
钉的第二中间晶圆；薄片晶圆制备模块，用于对带有
Al
钉的第二中间晶圆依次进行深槽隔离
、
镍钒合金靶材镀膜和银离子迁移步骤，得到带有
Al
钉的薄片晶圆
。
[0014]第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器
、
存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法的步骤
。
[0015]第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法的步骤
。
[0016]本申请实施例提供的一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
IGBT
薄片晶圆的背面金属化的制备方法，其特征在于，所述方法包括：使用氢氟酸对待处理晶圆进行湿法蚀刻，以清洗掉待处理晶圆表面第一目标厚度的氧化膜，得到带有平滑表面的第一中间晶圆；基于
Al
限域空间生长技术，对第一中间晶圆进行处理，以得到带有
Al
钉的第二中间晶圆；对带有
Al
钉的第二中间晶圆依次进行深槽隔离
、
镍钒合金靶材镀膜和银离子迁移步骤，得到带有
Al
钉的薄片晶圆，其中，基于
Al
限域空间生长技术，对第一中间晶圆进行处理，以得到带有
Al
钉的第二中间晶圆的步骤包括：执行
Al
物理气相沉积铝涂层工艺；关闭腔室的冷却泵，并调节腔室的压力至第三目标压力区间；控制所述第一目标晶圆在腔室内在目标温度区间内静置第二时间，得到带有
Al
钉的第二中间晶圆
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在第一时间完成对第一中间晶圆进行处理，以在第二中间晶圆上形成第二目标厚度的氧化膜，其中，第二目标厚度远小于第一目标厚度
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述
Al
物理气相沉积铝涂层工艺包括：关闭第一中间晶圆所在的腔室的冷却泵，以平衡腔室内外压力；在第一中间晶圆传输至腔室后，向所述腔室中输入氩气，使腔室内的压力达到第一目标压力区间；对腔室内的第一中间晶圆进行预热，使腔室内的第一中间晶圆达到目标温度；抽出腔室内的气体，并重新向所述腔室中输入氩气，使腔室内的气压达到第二目标压力区间；点火，并执行沉积铝工艺
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一目标压力区间为
90
毫托至
110
毫托，第二目标压力区间为3毫托至5毫托，其中，抽出腔室内的气体，并重新向所述腔室中输入氩气的步骤包括：在抽出腔室的气体后...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢江兵，卢金德，贾晓峰，李志华，陈献龙，
申请(专利权)人：粤芯半导体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：