捷捷微电改进FSRD制备办法

放大字体  缩小字体 2020-03-12 16:04:08  阅读:6536 作者:责任编辑NO。姜敏0568

【嘉德点评】捷捷微电的此项创造供给的快速软康复二极管芯片的制作办法,成本低,工艺简略牢靠,也更易于构成局域少子寿数操控区。

集微网音讯,捷捷微电自1995年兴办以来,历经了25年的开展,逐渐成长为国内专门从事功率半导体器材的龙头企业。近年来,捷捷微电的经营收入和净利润坚持持续增长,抢先同业其他公司。一起,捷捷微电的产品正在逐渐完成以国产代替进口,下降我国晶闸管、二极管等器材商场对进口的依靠。

现代电力电子技能广泛运用IGBT、功率MOSFET等开关器材,对与之配套运用的快康复二极管提出了更高的要求,不只要求其反向阻断电压高、正向瞬态压降小、反向康复时间短,还要求其具有软康复特性,对具有这种特性的快康复二极管称为快速软康复二极管(Fast Soft Recovery Diode,简称FSRD)。

现在的制作工艺中,更多的是选用部分寿数操控与发射极注入功率相结合的办法,在载流子寿数操控方面,尽管人们也做出了很多的研究工作,但无外乎选用重金属掺杂、电子、质子辐照中的一种或几种组合的办法。这些办法需求很高能量的离子注入机设备或许高能粒子加速器设备,因为设备的造价太高,构成产品成本极大的提高,出产的工艺难度也极大。

为了处理上述问题,捷捷微电请求了一项名为“一种快速软康复二极管芯片的制作办法”(请求号:201711095076.7)的创造专利,请求人为江苏捷捷微电子股份有限公司。

图1 FSRD芯片的结构示意图

上图是该专利提出的快速软康复二极管芯片的结构示意图。为了制作此FSRD芯片,需求履行以下几个过程:

首要,咱们选用电阻率在15~150Ω·cm 之间的N-型硅单晶片1作为原材料,通过三氯氧磷分散源,对其正面和反面施行高浓度磷予堆积分散。通过2.5~10h的高温处理后,可以取得N+予堆积层。持续在高温中进行高达100~240h的推结分散,这样就会构成深度为100~220μm的N+型衬底层2。

然后咱们选用机械磨削办法,去除正面的N+型衬底层2,一起通过磨削量操控N-型硅单晶片1的厚度为50~130μm。接着再对N-型硅单晶片1的正面施行化学机械抛光,并通过抛光量来操控N-型硅单晶片1的剩下厚度为20~100μm,这样就能得到抛光基片。

在抛光基片的抛光面上外延成长N-型外延层5,其厚度为15~40μm。这儿必需要分外留意的一点是,在N-型外延层5初始成长0 .5~3μm的厚度时,其掺杂浓度为N-型硅单晶片1杂质浓度的2~5倍,构成一个掺杂顶峰,以到达较好的损害作用,然后下降掺杂浓度至N-型硅单晶片1杂质浓度的0 .8~1 .25倍持续外延成长到规则厚度,得到由N-型外延层5、N-型硅单晶片1和N+型衬底层2构成的双基区硅片,并在N-型外延层5初始成长部分与N-型硅单晶片1之间构成的损害层作为局域少子寿数操控区4。

接下来,在双基区硅片的正面分散构成P型发射区6, 并在P型发射区6的正面溅射0 .2~0 .5μm厚的铂或金,通过一小时的退火处理后,会构成合金层。然后进行重金属分散,使铂或金堆积在局域少子寿数操控区4内,并用腐蚀法除掉剩余的铂或金。

然后在生成的氧化硅膜9中,用光刻法蚀刻出沟槽。再选用混酸对沟槽进行腐蚀,构成台面,之后通过烧结钝化,得到钝化膜3。通过光刻可以取得蒸镀铝所需的窗口,再对其进行反刻以生成阳极金属膜7。一起,在N+型衬底层2的反面蒸镀Ti-Ni-Ag,构成阴极金属膜8。最终再通过真空合金,即可得到图1所示的FSRD芯片结构。

捷捷微电此项创造供给了一种快速软康复二极管芯片的制作办法,该制作办法成本低,工艺简略牢靠,也更易于构成局域少子寿数操控区。此外,捷捷微电的产品已出口至韩国、日本、西班牙等国家和地区,公司的中高端产品完成代替进口及对外出口上升的趋势,打破了我国电子元器材范畴受遏于国外技能限制局势。

(校正/holly)

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