CN102903634A - Igbt单晶片背面真空退火工艺 - Google Patents

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陆界江
饶祖刚
刘欣
高景倩
宋楠
陈芳
王志刚
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Abstract

本发明涉及一种IGBT单晶片背面真空退火工艺。该工艺采用真空退火炉，炉内加热升温采用热电偶的控制方式，其步骤是：1.将单晶片垂直放置在石英舟上，将石英舟推进到真空室内，关闭真空炉门；2.抽取真空，当真空度达到2～8Pa时，停止抽真空，然后通过炉内热电偶对真空室进行加热升温，温度升至范围控制在400℃-600℃之间；3.当炉内温度降至常温时，充入N2，打开真空炉门，将石英舟从真空室内拉出，取下经真空退火完成杂质激活的单晶片。采用真空退火工艺实现了成本低，操作方便，生产效率高，安全可靠。同时采用本工艺，隔绝了背面金属与大气的接触，阻止金属的氧化，有效抑制了封装时存在的金属脱落问题，经检测产品电性能参数良好。

Description

IGBT单晶片背面真空退火工艺
技术领域
本发明涉及半导体功率器件的制造工艺，特别是涉及一种IGBT单晶片背面真空退火工艺。
背景技术
    功率半导体器件的作用是电能变换和电能控制，使电能更高效、更节能、更环保地使用，将“粗电”变为“精电”，因此它是节能减排的基础技术和核心技术。IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为新一代的功率器件，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品，兼具了MOSFET和功率晶体管的优点，它既有功率MOSFET易于驱动，控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低，通态电流大，损耗小的显著优点。是未来应用发展的必然方向，对以往的功率器件产品有一个逐步替代的作用。
在非穿透型IGBT器件制造过程中需要在单晶片背面完成注入工艺，在离子注入之后，需要通过退火激活注入的杂质。传统退火工艺采包括H2退火和激光退火，H2退火工艺存在封装焊接时金属容易脱落现象，激光退火工艺成本高，由于操作较为复杂进而影响生产效率。如果不使用退火工艺，则存在正向导通压降较大问题。因此，如何解决该问题，是技术人员面临的重要课题。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明尝试采用真空退火工艺替代传统的工艺，力争在保证后道封装良好的基础上达到降低激活注入杂质、降低通态压降的目的。为了使单晶片背面金属层与单晶片背面的N型或P型参杂层之间形成良好的欧姆接触，其背面参杂层主要由单晶片背面的离子注入和随后的退火两步工艺形成，经多次试验，终于成功实现了IGBT单晶片背面真空退火工艺。
本发明采取的技术方案是：一种IGBT单晶片背面真空退火工艺，其特征在于，该工艺采用真空退火炉，炉内加热升温采用热电偶的控制方式，其工艺步骤如下：
（一）.将单晶片垂直放置在石英舟上，将石英舟推进到真空室内，关闭真空炉门；
（二）.抽取真空，当真空度达到2～8Pa时，停止抽真空，然后通过炉内热电偶对真空室进行加热升温，温度升至范围控制在400℃-600℃之间；
（三）.当炉内温度降至常温时，充入N2，打开真空炉门，将石英舟从真空室内拉出，取下经真空退火完成杂质激活的单晶片。
本发明所产生的有益效果是：1）相对于激光退火工艺，采用真空退火工艺实现成本低，操作方便，生产效率高，安全可靠。2）相对于H2退火工艺，真空退火工艺隔绝了背面金属与大气的接触，阻止金属的氧化，有效抑制了封装时存在的金属脱落问题，经检测产品电性能参数良好。
具体实施方式
以下对本发明作进一步说明：IGBT单晶片背面真空退火工艺采用真空退火炉，其炉体为横式炉管，该设备为业内公知的普通设备。炉内加热升温采用热电偶的控制方式，具体步骤如下： 
（一）. 减薄后的IGBT单晶片，在完成背面注入、背面金属生长工艺后，将单晶片垂直放置在石英舟上（石英舟是业内公知的专门放置单晶片的工具），将石英舟推进到真空室内恒温区域，为了使产品在较好的温度控制范围内加工，在真空炉管的两侧放置控挡片，关闭真空炉门；
（二）. 抽取真空，当真空度达到2～8Pa时（一般为5Pa），停止抽真空，然后通过炉内热电偶对真空室（真空室为合金材料）进行加热升温，温度升至450℃，单晶片在该温度下烘烤30分钟；
（三）.当炉内真空炉管温度降至常温（一般为23℃）时，充入N2，释放真空到标准大气压强，打开真空炉门，将石英舟从真空室内拉出，取下经真空退火完成杂质激活的单晶片。
由于真空退火温度远低于单晶片电极金属的熔点，所以可承受该真空退火工艺设定的温度范围。
通过实际生产后的产品检测证明：采用本工艺能够解决IGBT高压功率器件中，单晶片背面杂质的有效激活问题，能够在背面注入工艺后杂质充分激活的基础上达到良好的欧姆接触效果。经测试，正向压降小于1伏。

Claims (1)

1.一种IGBT单晶片背面真空退火工艺，其特征在于，该工艺采用真空退火炉，炉内加热升温采用热电偶的控制方式，其工艺步骤如下：
（一）.将单晶片垂直放置在石英舟上，将石英舟推进到真空室内，关闭真空炉门；
（二）.抽取真空，当真空度达到2～8Pa时，停止抽真空，然后通过炉内热电偶对真空室进行加热升温，温度升至范围控制在400℃-600℃之间；
（三）.当炉内温度降至常温时，充入N2，打开真空炉门，将石英舟从真空室内拉出，取下经真空退火完成杂质激活的单晶片。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112680A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 无锡华润上华半导体有限公司 半导体器件背面制造工艺
CN104217932A (zh) * 2014-09-15 2014-12-17 吉林华微电子股份有限公司 提高扩散炉首尾芯片参数一致性的方法
CN104992965A (zh) * 2015-05-25 2015-10-21 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Igbt背面金属化退火的工艺方法
CN107256828A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 扬州晶新微电子有限公司 一种提高三极管k值的磷硅玻璃退火工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101174558A (zh) * 2007-12-04 2008-05-07 北京工业大学 立方氮化硼薄膜的p型掺杂方法
CN100428446C (zh) * 2004-06-10 2008-10-22 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体元件及其制作方法
CN101471408A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 北京大学 镁掺杂氮化镓基材料和发光二极管p型氮化镓的激活方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100428446C (zh) * 2004-06-10 2008-10-22 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体元件及其制作方法
CN101174558A (zh) * 2007-12-04 2008-05-07 北京工业大学 立方氮化硼薄膜的p型掺杂方法
CN101471408A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 北京大学 镁掺杂氮化镓基材料和发光二极管p型氮化镓的激活方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112680A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 无锡华润上华半导体有限公司 半导体器件背面制造工艺
CN104217932A (zh) * 2014-09-15 2014-12-17 吉林华微电子股份有限公司 提高扩散炉首尾芯片参数一致性的方法
CN104217932B (zh) * 2014-09-15 2016-11-30 吉林华微电子股份有限公司 提高扩散炉首尾芯片参数一致性的方法
CN104992965A (zh) * 2015-05-25 2015-10-21 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Igbt背面金属化退火的工艺方法
CN104992965B (zh) * 2015-05-25 2018-04-17 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Igbt背面金属化退火的工艺方法
CN107256828A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 扬州晶新微电子有限公司 一种提高三极管k值的磷硅玻璃退火工艺

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PB01 Publication
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