CN111244037B - 反向电压40v或60v桥式整流电路的集成制作方法 - Google Patents

反向电压40v或60v桥式整流电路的集成制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法,步骤为:a、衬底硅片清洗b、初始氧c、埋层光d、注入砷e、砷退火f、漂片g、清洗:h、初始氧化i、下隔离光刻j、注入硼,k、下隔离推结m、漂片n、清洗o、外延,P、衬底硅片清洗Q、初始氧化R、上隔离光刻T、硼扩散U、隔离扩散V、漂硼硅玻璃W、清洗X、氧化Y、N+光刻Z、清洗AA、磷扩散BB、磷再扩散CC、P+环光刻DD、硼离子注入EE、退火FF、引线孔光刻GG、清洗HH、Ni势垒金属蒸发II、硅化物形成JJ、Ni硅化物腐LL、正面金属Al蒸发MM、金属反刻。优点:采用这种工艺电路一致性好,封装体积小,封装良率高。

Description

反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法
技术领域
本发明涉及反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法工艺技术领域,具体涉及反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作工艺。
背景技术
目前使用的肖特基二极管桥式整流电路主要制作工艺:将四个相同电流的单个40V或60V肖特基二极管,分别焊接在封装支架上,然后将四个40V或60V肖特基二极管通过铜线连接成桥式电路。此工艺缺点:封装体积大。封装良率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法工艺。
为解决本发明的技术问题采用如下技术方案:反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法,步骤为:a、衬底硅片清洗:衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
b、初始氧化:完成步骤a的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,氮气通入时长30±1分钟;温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气;氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃;取下磨口,出石英舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取硅片,工艺结束;
c、埋层光刻:对完成步骤b的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000011
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
d、注入:完成步骤c埋层光刻后进行注入,砷注入剂量为5×1015cm-2,能量为50Kev;
e、砷退火:将完成步骤d砷注入的晶片放入石英管中,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟4±1升,通氮气时间80±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入90±1分钟后,其中氧气通入速度为每分钟0.4±0.1升,改为通氮气,通氮气时间为240±1分钟,氮气通入速度为每分钟0.4±0.1升,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
f、漂片:将完成步骤e砷退火的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1的液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干;
g、清洗:将完成步骤f的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液,在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
h、初始氧化:完成步骤g的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s;进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
i、下隔离光刻:对完成步骤h的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000021
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
j、注入:完成步骤i下隔离光刻后进行注入,硼注入剂量为5×1015cm-2,能量为50Kev;
k、下隔离推结:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气10分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
m、漂片:将完成步骤k的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干;
n、清洗:将完成步骤m的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
o、外延:将完成步骤n的晶片放入外延炉石墨舟,盖好钟罩,温度升到1080±3℃,生长速率0.5um/min;外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm,温度降到700±3℃,通入氮气等待外延炉钟罩自动打开;取片;测试外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm范围,工艺结束;
P、衬底硅片清洗:将完成步骤o的衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
Q、初始氧化:完成步骤P的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
R、上隔离光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000031
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
S、清洗:将完成步骤R的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
T、硼隔离预扩散:将完成步骤S的衬底硅片进行硼隔离预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至975℃,温度保持在975℃±3℃;氮气通入70±1分钟后,温度由975℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,测试方块电阻15-20Ω/□,工艺结束;
U、硼隔离再扩散:将完成步骤T的衬底硅片进行硼隔离再扩散,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200℃±3℃;氮气通入120±1分钟后,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
V、漂硼硅玻璃:将完成步骤U的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干待用;
W、清洗:将完成步骤V的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
X、氧化:完成步骤W的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,通氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为40±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
Y、N+光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000051
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
Z、清洗:将完成步骤Y的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
AA、磷预扩散:完成步骤Z的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1100℃,温度保持在1100℃±3℃;氮气通入3±1分钟后,改为氮气携带三氯氧磷,流量100-200mL/min,时间为30±1分钟;停止通源,改通氮气为通氧气,氧气通入速度为每分钟3.5±1升,通入氧气5±1分钟,温度由1100℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
BB、磷再扩散:完成步骤AA的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入10±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
CC、P+环光刻:完成步骤BB的衬底硅片进行P+环光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000052
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
DD、硼离子注入:完成步骤CC的衬底硅片进行硼离子注入工艺,其步骤为:
首先将硅片放入注入机大盘晶片卡槽,关上注入机大盘,开始抽低真空,低真空到50mTorr,设备转入高真空,当真空度优于2*10-6Torr,设备开始扫描注入;注入剂量:5×1014~3.5×1015cm-2,注入能量:50Kev;注入结束,真空室通氮气待大盘打开,拉下大盘取片;
EE、退火:完成步骤DD的衬底硅片进行退火工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在700±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间80±1分钟,温度从700℃升至1080℃,温度保持在1080℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,停止通氧气,通质量分数3%HCl气体30分钟后,改通干氧30分钟,温度由1080℃降到700℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;测试氧化层厚度
Figure BDA0002407568260000061
FF、引线孔光刻:完成步骤EE的衬底硅片进行引线孔光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000062
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
GG、清洗:完成步骤FF的衬底硅片进行清洗工艺,其步骤为:将装晶片的花篮放入体积比为H2SO4:H2O2=3:1的清洗液在135±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
HH、Ni势垒金属蒸发:完成步骤GG的衬底硅片进行Ni势垒金属蒸发工艺,其步骤为:
在行星架上安装待蒸发晶片
a)装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈;
b)如果晶片是正面蒸发,带图形的一面朝上;如果晶片是背面蒸发,带图形的一面朝下;
c)使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘;
d)取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位;
e)轻轻将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上;
f)确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位;
g)重复a-f直至第一个行星架装满晶片;
h)第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩;
i)上提确认手柄与行星架挂钩对接无误;
j)挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销;
k)重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装;
l)行星架全部装入真空室后,在“蒸着操作画面”手动模式下,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心;
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其操作步聚如下:
a)点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录”自动开始抽气时间”
b)低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟;
c)高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟;
d)打开高压;
e)所有金属淀积完毕后,关高压;取下晶片;
f)蒸发完最后一种金属后,等待20分钟,设备进入自动充气;
g)显示屏中显示充气完毕;
h)拉直真空室门上把手,将锁扣打开;
i)拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门;
j)卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片;
k)取片时先取外圈再取内圈;
l)使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,左手逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
m)取完硅片后,将空的行星架装回腔体;
n)重复完成第二个、第三个行星架的取片;
Ni势垒方块电阻:1.5-4Ω/□;
II、硅化物形成:完成步骤HH的衬底硅片进行硅化物形成工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在480±10℃通入氮气和氧气,氮气每分钟12±0.5升,氧气每分钟120毫升,时间为80分钟,然后停止通氧,更改氮气通入速度为每分钟6±1升,出舟,舟速20±1cm/s,结束后取下磨口,在石英舟上取片,工艺结束;检查晶片表面颜色为蓝色为合格;
JJ、Ni硅化物腐蚀:完成步骤II的衬底硅片进行Ni硅化物腐蚀工艺,其步骤为:
腐蚀液配比:质量分数69%HNO3:4±1升、质量分数38%HCl:6±1升,按比例将腐蚀液配比到酸槽中,温度升到75±10℃,将晶片装入特氟龙花篮,待酸槽温度稳定在75±10℃,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮5-20分钟,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
KK、10:1清洗:完成步骤JJ的衬底硅片进行10:1清洗工艺,其步骤为:H2O和NH4F体积比10:1将腐蚀液配比到酸槽中,温度室温,将晶片装入特氟龙花篮,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮15-30秒,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
LL、正面金属Al蒸发:完成步骤KK的衬底硅片进行正面金属Al蒸发工艺,其步骤为:在行星架上安装待蒸发晶片
1.装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈
2.如果晶片是正面蒸发,带图形的一面朝上,如果晶片是背面蒸发,带图形的一面朝下
3.使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘
4.取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位
5.轻轻将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上
6.确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位
7.重复1-6直至第一个行星架装满晶片
8.第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩
9.上提确认手柄与行星架挂钩对接无误
10.挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销
11.重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装
12.行星架全部装入真空室后,在“蒸着操作画面”手动模式下,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其Al蒸发操作步聚如下:
1.点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
2.点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录”自动开始抽气时间”
3.低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟
4.高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟
5.打开高压;
6.Al金属淀积完毕后,关高压;
7.取下晶片
8.Al蒸发完后,等待20分钟,设备进入自动充气
9.显示屏中显示充气完毕;
10.拉直真空室门上把手,将锁扣打开
11.拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门
12.卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片
13.取片时先取外圈再取内圈
14.使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,左手逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
15.取完硅片后,将空的行星架装回腔体
16.重复完成第二个、第三个行星架的取片
Al金属方块电阻:5-60mΩ/□
MM、金属反刻:完成步骤LL的衬底硅片进行金属反刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为150±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000091
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥金属层AL腐蚀:将坚膜的衬底硅片用E6腐蚀液(含有磷酸质量分数为67.8-73%、硝酸质量分数为0.5-2.6%,冰乙酸质量分数为7.5-16.2%)腐蚀120-600秒;
确定腐蚀槽在45.5摄氏度到49.5摄氏度,工艺运行时压力(-80)~(-70)psi,工艺运行时流量为3.5-15L/min;
⑦去胶:在去胶槽1:去胶时间10±1分钟;
去胶槽2:去胶时间15±1分钟;
丙酮:去胶时间10±1分钟;
IPA:去胶时间10±1分钟;
甲醇槽:去胶时间10±1分钟;
离子水清洗去胶时间10±1分钟,甩干。
本发明的有益效果:产品在芯片设计过程根据产品所需电流大小,确定单个二极管芯片尺寸面积,将每个二极管芯片负极通过磷穿通工艺引到正极同一面,每个二极管芯片单元通过隔离工艺隔离为单个的二极管芯片,然后将四个单独的二极管芯片用金属连线连接成桥式整流电路,四个二极管芯片为一个单元集成为一个桥式整流芯片,形成一个桥式整流电流电路。采用这种工艺电路一致性好,封装体积小,封装工艺简单,封装良率高。
附图说明
图1是桥式整流电路原理图;
图2是桥式整流电路的电流方向图;
图3为本发明结构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明:
图1:桥式整流电路原理图。它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。
全桥整流桥就是将四个二极管封装在一起,只引出四个角。四个角中、两个直流输出端标有+或-,应用整流桥到电路中,主要考虑他的最大工作电流和最大反向电压。
图2:桥式整流电路的电流方向:在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压。
在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端,在负载RL上得到另一半波整流电压。
如非特别注明,本发明配制各种溶液(清洗液、腐蚀液、浸泡液等)的原液的质量分数为:
NH3H2O:25-28%,
H2O2:30-60%,
HCl:30-36%,
HF:49%,
NH4F:40%,
H2SO4:92.5-98%,
HNO3:69%
反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法,步骤如下:
a、衬底硅片清洗:衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
b、初始氧化:完成步骤a的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
c、埋层光刻:对完成步骤b的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000111
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
d、注入:完成步骤c光刻后埋层光刻后进行注入,砷注入剂量为5×1015cm-2,能量为50Kev;
e、砷退火:将完成步骤d砷注入的晶片放入石英管中,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟4±1升,通氮气时间80±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入90±1分钟后,其中氧气通入速度为每分钟0.4±0.1升,改为通氮气,通氮气时间为240±1分钟,氮气通入速度为每分钟0.4±0.1升,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
f、漂片:将完成步骤e砷退火的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1漂15±1分钟。离子水溢流冲水10±1分钟,甩干。
g、清洗:将完成步骤f的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
h、初始氧化:完成步骤g的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
i、下隔离光刻:对完成步骤h的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000121
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
j、注入:完成步骤i下隔离光刻后进行注入,硼注入剂量为5×1015cm-2,能量为50Kev;
k、下隔离推结:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气10分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
m、漂片:将完成步骤k的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1漂15±1分钟。离子水溢流冲水10±1分钟,甩干。
n、清洗:将完成步骤m的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
o、外延:将完成步骤n的晶片放入外延炉石墨舟,盖好钟罩,温度升到1080±3℃,生长速率0.5um/min。外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm,温度降到700±3℃,通入氮气等待外延炉钟罩自动打开。取片。测试外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm范围,工艺结束。
P、衬底硅片清洗:将完成步骤o的衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
Q、初始氧化:完成步骤P的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
R、上隔离光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000141
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
S、清洗:将完成步骤R的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
T、硼隔离预扩散:将完成步骤S的衬底硅片进行硼隔离预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至975℃,温度保持在975℃±3℃,氮气通入70±1分钟后,温度由975℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,测试方块电阻15-20Ω/□,工艺结束。
U、硼隔离再扩散:将完成步骤T的衬底硅片进行硼隔离再扩散,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200℃±3℃,氮气通入120±1分钟后,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
V、漂硼硅玻璃:将完成步骤U的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1液体中漂15±1分钟。离子水溢流冲水10±1分钟,甩干待用。
W、清洗:将完成步骤V的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
X、氧化:完成步骤W的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为40±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
Y、N+光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000151
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
Z、清洗:将完成步骤Y的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
AA、磷预扩散:完成步骤Z的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1100℃,温度保持在1100℃±3℃,氮气通入3±1分钟后,改为氮气携带三氯氧磷(100-200mL/min),时间为30±1分钟,停止通源,改氮气为通氧气,氧气通入速度为每分钟3.5±1升,通入氧气5±1分钟,温度由1100℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
BB、磷再扩散:完成步骤AA的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气(每分钟6±1升)30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气,氧气通入10±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。
CC、P+环光刻:完成步骤BB的衬底硅片进行P+环光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000152
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
DD、硼离子注入:完成步骤CC的衬底硅片进行硼离子注入工艺,其步骤为:
首先将硅片放入注入机大盘晶片卡槽,关上注入机大盘,开始抽低真空,低真空到50mTorr,设备转入高真空,当真空度优于2*10-6Torr,设备开始扫描注入,注入剂量:3.5×1015cm-2,注入能量:50Kev。注入结束,真空室通氮气待大盘打开,拉下大盘取片。
EE、退火:完成步骤DD的衬底硅片进行退火工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管(舟速20±1cm/s),进舟结束,盖好磨口,在700±3℃通入氮气(每分钟6±1升)80±1分钟,温度从700℃升至1080℃,温度保持在1080℃±3℃,停止通氮气改通氧气,干氧气通入20±1分钟后,改为氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,通质量分数3%HCl气体30分钟,改通干氧30分钟,温度由1080℃降到700℃,取下磨口,出舟(舟速20±1cm/s),在石英舟上取片,工艺结束。测试氧化层厚度
Figure BDA0002407568260000162
FF、引线孔光刻:完成步骤EE的衬底硅片进行引线孔光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000161
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
GG、清洗:完成步骤FF的衬底硅片进行清洗工艺,其步骤为:将装晶片的花篮放入体积比为H2SO4:H2O2=3:1的清洗液在135±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用。
HH、Ni势垒金属蒸发:完成步骤GG的衬底硅片进行Ni势垒金属蒸发工艺,其步骤为:
在行星架上安装待蒸发晶片
a)装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈
b)如果晶片是正面蒸发,应正面(带图形的一面)朝上,如果晶片是背面蒸发,应正面(带图形的一面)朝下
c)使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘
d)取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位
e)轻轻将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上
f)确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位
g)重复a-f直至第一个行星架装满晶片
h)第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩
i)上提确认手柄与行星架挂钩对接无误
j)挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销
k)重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装l)行星架全部装入真空室后,在“蒸着操作画面”手动模式下,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心;
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其操作步聚如下:
1)点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录”自动开始抽气时间”
2)低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟
3)高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟
4)打开高压;
5)所有金属淀积完毕后,关闭高压,取下晶片
6)蒸发完最后一种金属后,等待20分钟,设备进入自动充气
7)显示屏中显示充气完毕
8)拉直真空室门上把手,将锁扣打开
9)拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门
10)卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片,取片时先取外圈再取内圈
11)使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
12)取完硅片后,将空的行星架装回腔体
13)重复完成第二个、第三个行星架的取片
Ni势垒方块电阻:1.5-4Ω/□
II、硅化物形成:完成步骤HH的衬底硅片进行硅化物形成工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在480±10℃通入氮气和氧气,氮气每分钟12±0.5升,氧气每分钟120毫升,时间为80分钟,然后停止通氧,改通氮气(每分钟6±1升),出舟,舟速20±1cm/s,结束后取下磨口,在石英舟上取片,工艺结束;检查晶片表面颜色为蓝色为合格;
JJ、Ni硅化物腐蚀:完成步骤II的衬底硅片进行Ni硅化物腐蚀工艺,其步骤为:
腐蚀液配比:质量分数69%HNO3:4±1升、质量分数38%HCl:6±1升,按比例将腐蚀液配比到酸槽中,温度升到75±10℃,将晶片装入特氟龙花篮,待酸槽温度稳定在75±10℃,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮5-20分钟,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
KK、10:1清洗:完成步骤JJ的衬底硅片进行10:1清洗工艺,其步骤为:H2O和NH4F体积比10:1将腐蚀液配比到酸槽中,温度室温,将晶片装入特氟龙花篮,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮15-30秒,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
LL、正面金属Al蒸发:完成步骤KK的衬底硅片进行正面金属Al蒸发工艺,其步骤为:在行星架上安装待蒸发晶片
1.装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈
2.如果晶片是正面蒸发,带图形的一面朝上,如果晶片是背面蒸发,带图形的一面朝下
3.使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘
4.取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位
5.轻轻将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上
6.确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位
7.重复1-6直至第一个行星架装满晶片
8.第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩
9.上提确认手柄与行星架挂钩对接无误
10.挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销
11.重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装
12.行星架全部装入真空室后,在“蒸着操作画面”手动模式下,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其Al蒸发操作步聚如下:
1.点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
2.点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录”自动开始抽气时间”
3.低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟
4.高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟
5.打开高压
6.AL金属淀积完毕后,关闭高压
7.取下晶片
8.Al蒸发完后,等待20分钟,设备进入自动充气
9.显示屏中显示充气完毕
10.拉直真空室门上把手,将锁扣打开
11.拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门
12.卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片
13.取片时先取外圈再取内圈
14.使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,左手逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
15.取完硅片后,将空的行星架装回腔体
16.重复完成第二个、第三个行星架的取片
Al金属方块电阻:5-60mΩ/□
MM、金属反刻:完成步骤LL的衬底硅片进行金属反刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为150±1cp,涂胶厚度为
Figure BDA0002407568260000191
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥金属层AL腐蚀:将坚膜的衬底硅片用E6的腐蚀液腐蚀120-600秒;
确定腐蚀槽在45.5℃到49.5℃,工艺运行时压力(-80)~(-70)psi,工艺运行时流量为3.5-15L/min。
⑦去胶:在去胶槽1:去胶时间10±1分钟;
去胶槽2:去胶时间15±1分钟;
丙酮:去胶时间10±1分钟;
IPA:去胶时间10±1分钟;
甲醇槽:去胶时间10±1分钟;
离子水清洗去胶时间10±1分钟,甩干。

Claims (1)

1.反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制作方法,其特征在于步骤为:
a、衬底硅片清洗:衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
b、初始氧化:完成步骤a的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,氮气通入时长30±1分钟;温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,停止通氮气改通氧气;氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃;取下磨口,出石英舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取硅片,工艺结束;
c、埋层光刻:对完成步骤b的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_1
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
d、注入:完成步骤c埋层光刻后进行注入,砷注入剂量为5×1015cm-2,能量为50Kev;
e、砷退火:将完成步骤d砷注入的晶片放入石英管中,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟4±1升,通氮气时间80±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入90±1分钟后,其中氧气通入速度为每分钟0.4±0.1升,改为通氮气,通氮气时间为240±1分钟,氮气通入速度为每分钟0.4±0.1升,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
f、漂片:将完成步骤e砷退火的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1的液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干;
g、清洗:将完成步骤f的晶片放入体积比HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液,在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
h、初始氧化:完成步骤g的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s;进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
i、下隔离光刻:对完成步骤h的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_2
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
j、注入:完成步骤i下隔离光刻后进行注入硼注入剂量为8×1014cm-2-5×1015cm-2,能量为50Kev;
k、下隔离推结:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气10分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
m、漂片:将完成步骤k的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干;
n、清洗:将完成步骤m的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
o、外延:将完成步骤n的晶片放入外延炉石墨舟,盖好钟罩,温度升到1080±3℃,生长速率0.5um/min;外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm,温度降到700±3℃,通入氮气等待外延炉钟罩自动打开;取片;测试外延厚度6.5-7.5um,电阻率1.0Ωcm-1.4Ωcm范围,工艺结束;
P、衬底硅片清洗:将完成步骤o的衬底硅片采用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液和体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用;
Q、初始氧化:完成步骤P的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为240±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
R、上隔离光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_3
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
S、清洗:将完成步骤R的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
T、硼隔离预扩散:将完成步骤S的衬底硅片进行硼隔离预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至975℃,温度保持在975℃±3℃;氮气通入70±1分钟后,温度由975℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,测试方块电阻15-20Ω/□,工艺结束;
U、硼隔离再扩散:将完成步骤T的衬底硅片进行硼隔离再扩散,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200℃±3℃;氮气通入120±1分钟后,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
V、漂硼硅玻璃:将完成步骤U的晶片放入体积比为NH4F:HF=6:1液体中漂15±1分钟;离子水溢流冲水10±1分钟,甩干待用;
W、清洗:将完成步骤V的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
X、氧化:完成步骤W的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,通氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为40±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气20±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升;然后通入三氯乙烷10±1分钟,其中三氯乙烷每分钟为80±1毫升;再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
Y、N+光刻:完成步骤Q的的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_4
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
Z、清洗:将完成步骤Y的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
AA、磷预扩散:完成步骤Z的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1100℃,温度保持在1100℃±3℃;氮气通入3±1分钟后,改为氮气携带三氯氧磷,流量100-200mL/min,时间为30±1分钟;停止通源,改通氮气为通氧气,氧气通入速度为每分钟3.5±1升,通入氧气5±1分钟,温度由1100℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
BB、磷再扩散:完成步骤AA的衬底硅片进行磷预扩散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入10±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;
CC、P+环光刻:完成步骤BB的衬底硅片进行P+环光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_5
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
DD、硼离子注入:完成步骤CC的衬底硅片进行硼离子注入工艺,其步骤为:
首先将硅片放入注入机大盘晶片卡槽,关上注入机大盘,开始抽低真空,低真空到50mTorr,设备转入高真空,当真空度优于2*10-6Torr,设备开始扫描注入;注入剂量:5×1014~3.5×1015cm-2注入能量:50Kev;注入结束,真空室通氮气待大盘打开,拉下大盘取片;
EE、退火:完成步骤DD的衬底硅片进行退火工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口;在700±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时间80±1分钟,温度从700℃升至1080℃,温度保持在1080℃±3℃;停止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为氧气、氢气进行氢氧合成,氢氧合成时间为60±1分钟,其中氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升;氢氧合成结束后再通入氧气10±1分钟,停止通氧气,通质量分数3%HCl气体30分钟后,改通干氧30分钟,然后温度由1080℃降到700℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束;测试氧化层厚度
Figure QLYQS_6
FF、引线孔光刻:完成步骤EE的衬底硅片进行引线孔光刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为100±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_7
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥氧化层腐蚀:将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F:HF=6:1的腐蚀液腐蚀10±1分钟;
⑦去胶:将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4:H2O2=3:1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶;
GG、清洗:完成步骤FF的衬底硅片进行清洗工艺,其步骤为:将装晶片的花篮放入体积比为H2SO4:H2O2=3:1的清洗液在135±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用;
HH、Ni势垒金属蒸发:完成步骤GG的衬底硅片进行Ni势垒金属蒸发工艺,其步骤为:
在行星架上安装待蒸发晶片
a)装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈;
b)如果晶片是正面蒸发,带图形的一面朝上;如果晶片是背面蒸发,带图形的一面朝下;
c)使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘;
d)取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位;
e)将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上;
f)确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位;
g)重复a-f直至第一个行星架装满晶片;
h)第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩;
i)上提确认手柄与行星架挂钩对接无误;
j)挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销;
k)重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装;
l)行星架全部装入真空室后,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心;
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其操作步聚如下:
a)点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录“自动开始抽气时间”
b)低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟;
c)高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟;
d)打开高压;
e)所有金属淀积完毕后,关高压;取下晶片;
f)蒸发完最后一种金属后,等待20分钟,设备进入自动充气;
g)显示屏中显示充气完毕;
h)拉直真空室门上把手,将锁扣打开;
i)拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门;
j)卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片;取片时先取外圈再取内圈
k)使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
l)取完硅片后,将空的行星架装回腔体;
m)重复完成第二个、第三个行星架的取片;
Ni势垒方块电阻:1.5-4Ω/□;
II、硅化物形成:完成步骤HH的衬底硅片进行硅化物形成工艺,其步骤为:首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在480±10℃通入氮气和氧气,氮气每分钟12±0.5升,氧气每分钟120毫升,时间为80分钟,然后停止通氧,改通氮气通入速度为每分钟6±1升,出舟,舟速20±1cm/s,结束后取下磨口,在石英舟上取片,工艺结束;检查晶片表面颜色为蓝色为合格;
JJ、Ni硅化物腐蚀:完成步骤II的衬底硅片进行Ni硅化物腐蚀工艺,其步骤为:
腐蚀液配比:质量分数69%HNO3:4±1升、质量分数38%HCl:6±1升,按比例将腐蚀液配比到酸槽中,温度升到75±10℃,将晶片装入特氟龙花篮,待酸槽温度稳定在75±10℃,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮5-20分钟,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
KK、10:1清洗:完成步骤JJ的衬底硅片进行10:1清洗工艺,其步骤为:H2O和NH4F体积比为10:1清洗液配比到酸槽中,温度室温,将晶片装入特氟龙花篮,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮15-30秒,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10-15分钟,甩干待用;
LL、正面金属Al蒸发:完成步骤KK的衬底硅片进行正面金属Al蒸发工艺,其步骤为:
在行星架上安装待蒸发晶片
1.装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈
2.如果晶片是正面蒸发,带图形的一面朝上;如果晶片是背面蒸发,带图形的一面朝下
3.使用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边缘
4.取出待蒸发的批次中的一片晶片,将硅片小心装入行星架的装片位
5.将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上
6.确认晶片安装好后,顺时针转动行星架至下一个装片位
7.重复1-6直至第一个行星架装满晶片
8.第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩
9.上提确认手柄与行星架挂钩对接无误
10.挂杆对准行星架支架定位孔平行插入,卡好卡销
11.重复以上动作对第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至所有待蒸发的晶片全部安装
12.行星架全部装入真空室后,按“冶具回转”键,确认行星架转动、轴承旋转自由并位于轨道的中心;
执行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其Al蒸发操作步聚如下:
1.点击触摸屏上的“开始”键,触摸屏上将显示如下提示:
2.点击“是”,系统将自动开始抽真空,在工艺运行记录表记录“自动开始抽气时间”
3.低真空优于40Pa时在工艺运行记录表上记录时间,要求抽低真空时间小于等于4分钟
4.高真空达优于2×10-4Pa,要求抽高真空时间小于等于20分钟
5.打开高压;
6.Al金属淀积完毕后,关高压;
7.取下晶片
8.Al蒸发完后,等待20分钟,设备进入自动充气
9.显示屏中显示充气完毕;
10.拉直真空室门上把手,将锁扣打开
11.拉开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门
12.卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开始在行星架上取片
13.取片时先取外圈再取内圈
14.使用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边缘,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,逆时针转动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片全部取完
15.取完硅片后,将空的行星架装回腔体
16.重复完成第二个、第三个行星架的取片
Al金属方块电阻:5-60mΩ/□
MM、金属反刻:完成步骤LL的衬底硅片进行金属反刻工艺,其步骤为:
①涂胶:光刻胶粘度为150±1cp,涂胶厚度为
Figure QLYQS_8
②前烘:将涂胶后的衬底硅片在85±5℃的烘箱中烘干30±1分钟;
③对位:在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜版图形成像到衬底硅片表面;
④显影、定影:先用二甲苯显影10±1秒,然后用乙酸丁脂定影8±1秒;
⑤坚膜:将定影后的衬底硅片在140-155℃烘箱中烘干30±1分钟;
⑥金属层AL腐蚀:将坚膜的衬底硅片用E6的腐蚀液腐蚀120-600秒;
确定腐蚀槽在45.5℃到49.5℃,工艺运行时压力-80~-70psi,工艺运行时流量为3.5-15L/min;
⑦去胶:在去胶槽1:去胶时间10±1分钟;
去胶槽2:去胶时间15±1分钟;
丙酮:去胶时间10±1分钟;
IPA:去胶时间10±1分钟;
甲醇槽:去胶时间10±1分钟;
离子水清洗去胶时间10±1分钟,甩干。
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