CN117116786B - 一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 - Google Patents
一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117116786B CN117116786B CN202311360153.2A CN202311360153A CN117116786B CN 117116786 B CN117116786 B CN 117116786B CN 202311360153 A CN202311360153 A CN 202311360153A CN 117116786 B CN117116786 B CN 117116786B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- chamber
- target
- nails
- intermediate wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 100
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 49
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- HBVFXTAPOLSOPB-UHFFFAOYSA-N nickel vanadium Chemical compound [V].[Ni] HBVFXTAPOLSOPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 13
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 238000012421 spiking Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/03—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/03—Manufacturing methods
- H01L2224/034—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bonding area
- H01L2224/03444—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bonding area in gaseous form
- H01L2224/0345—Physical vapour deposition [PVD], e.g. evaporation, or sputtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本申请提供了一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法，其中，该方法包括：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。本申请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，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。
Description
技术领域
本申请涉及晶圆处理技术领域，具体而言，涉及一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
可选地，所述第一时间为2小时，所述第二时间大于三分钟。
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。
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。
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。
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。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的另一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的流程图；
图3为本申请实施例所提供的一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置的结构示意图；
图4本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于晶圆处理技术领域。
经研究发现，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。
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。
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（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。
基于此，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，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钉的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。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法，包括：
S101、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。
需要说明的是，本申请使用氢氟酸对待处理晶圆表面进行湿法蚀刻，处理掉待处理晶圆表面的第一目标厚度的氧化膜，而并非先使用湿法蚀刻掉一部分的氧化膜，再使用Ar离子溅射的方式处理掉其余的氧化膜，但是采用Ar离子溅射会造成待处理晶圆的表面的损伤，并且会去除掉过多的氧化膜，导致待处理晶圆的表面过于粗糙。
传统工艺会先采用湿法蚀刻去除掉30Å（埃）厚度的氧化层，再使用Ar离子溅射去除掉15Å（埃）厚度的氧化层，但是此种工艺会带来粗糙的表面及去除掉过多的氧化层。而Al钉的形成需要有较为平滑的界面及薄的氧化层薄膜。
因此，本申请采用的氢氟酸对待处理晶圆进行湿法蚀刻可以得到带有光滑平面的第一中间晶圆。
其中，第一目标厚度可以为40Å（埃）。
S102、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。
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。
具体的，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的另一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的流程图。如图2中所示，本申请实施例提供的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法，包括：
S201、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。
S202、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。
其中，第一目标压力区间为90毫托至110毫托。
这样，可以排除一部分腔室内的氧气，防止在第一中间晶圆上形成过厚的氧化层。
S203、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。
其中，目标温度区间为300摄氏度至400摄氏度。
这样，通过对第一中间晶圆进行加热，为沉积铝提供了条件，而且热的晶圆有助于后续Al钉的形成。
S204、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。
其中，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。
这样，可以达到更纯的氩气环境。
S205、点火，并执行沉积铝工艺。
这里，点火的作用是给沉积铝工艺提供条件。
S206、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；
其中，第三目标压力区间为90毫托至110毫托。
这里，一定的压力作用下，更有助于Al钉的形成
S207、控制所述第一目标晶圆在腔室内以目标温度静置第二时间，得到带有Al钉的第二中间晶圆。
其中，所述第二时间大于三分钟。
这里，通过三分钟以上时间的静置，可以给与Al钉足够的生长时间。
需要说明的是，Al物理气相沉积法只是指的dep metal，Al限域空间生长技术包含dep metal 过程，以及后续设定一定腔室内压力进行热处理（传统的工艺在背面金属dep后还需要额外的炉管制程）。从实验结果可知，限域空间生产技术得到的Al钉、尺寸、深度均为最优。
S103、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。
需要说明的是，传统工艺是在沉积后需要执行Al-TI-NIV-Ag后额外的加入一道炉管制程进行热处理，才能形成Al钉，但由于IGBT薄片晶圆为复合膜层结构，且在热处理前stress就会起到作用，会影响到Al钉的形成。限域空间处理技术，是在沉积Al后进行限域热处理，是在NiV沉积前，不需要考虑NiV stress。
这样，进一步简化了带有Al钉的薄片晶圆的形成过程。
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。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法对应的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置的结构示意图。如图3中所示，所述IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置300包括：
第一中间晶圆制备模块301，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302，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303，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。
本申请实施例提供的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置，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。
请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图4中所示，所述电子设备400包括处理器410、存储器420和总线430。
所述存储器420存储有所述处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器410与所述存储器420之间通过总线430通信，所述机器可读指令被所述处理器410执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
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可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
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，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。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一时间为2小时，所述第二时间大于三分钟。
7.一种IGBT薄片晶圆的背面金属化的制备装置，其特征在于，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，
其中，第二中间晶圆制备模块，具体用于执行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。
8.一种电子设备，其特征在于，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，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至6任一所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至6任一所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311360153.2A CN117116786B (zh) | 2023-10-20 | 2023-10-20 | 一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311360153.2A CN117116786B (zh) | 2023-10-20 | 2023-10-20 | 一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117116786A CN117116786A (zh) | 2023-11-24 |
| CN117116786B true CN117116786B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=88793448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311360153.2A Active CN117116786B (zh) | 2023-10-20 | 2023-10-20 | 一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117116786B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002314078A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-25 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製法 |
| JP2007005423A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN106356294A (zh) * | 2015-07-15 | 2017-01-25 | 北大方正集团有限公司 | 一种功率器件背面电极制作方法及其结构 |
| CN115928034A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 薄膜沉积方法和薄膜沉积设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7364932B2 (en) * | 2002-12-27 | 2008-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic device and method of manufacturing the same |
-
2023
- 2023-10-20 CN CN202311360153.2A patent/CN117116786B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002314078A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-25 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製法 |
| JP2007005423A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN106356294A (zh) * | 2015-07-15 | 2017-01-25 | 北大方正集团有限公司 | 一种功率器件背面电极制作方法及其结构 |
| CN115928034A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 薄膜沉积方法和薄膜沉积设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117116786A (zh) | 2023-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201041152A (en) | Silicon solar cell | |
| WO2017158551A3 (en) | High efficiency large area perovskite solar cells and process for producing the same | |
| CN108666325A (zh) | 一种tft基板的制备方法、tft基板及显示装置 | |
| TWI632608B (zh) | 局部半導體晶圓薄化 | |
| CN108122749A (zh) | 一种基于图形化载片的SiC基GaN_HEMT背面工艺 | |
| CN117116786B (zh) | 一种igbt薄片晶圆的背面金属化的制备方法 | |
| JP2000216352A (ja) | キャパシタ製造方法 | |
| JP2012248613A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN107104047A (zh) | 氮化镓肖特基二极管的制造方法 | |
| CN109273350A (zh) | 金属薄膜的制造方法 | |
| CN109768331A (zh) | 一种用于减小固态电解质/锂界面电阻的方法 | |
| CN112993063B (zh) | 一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法 | |
| CN114784119A (zh) | 一种4H-SiC JBS二极管正面金属化的管芯及其制造方法 | |
| CN103730340A (zh) | 一种提高背孔工艺中金属Ni掩膜选择比的方法 | |
| JP2017017219A (ja) | 太陽電池 | |
| CN1296971C (zh) | 一种适用于纳米器件制造的硅化物工艺 | |
| CN117613003B (zh) | 半导体器件的制作方法以及半导体器件 | |
| CN105529372B (zh) | Tmbs器件及其制造方法 | |
| CN105244266B (zh) | 一种SiC晶圆的欧姆接触形成方法 | |
| CN217847966U (zh) | 一种4H-SiC JBS二极管正面金属化的管芯 | |
| EP4325571A1 (en) | Semiconductor apparatus and fabrication method therefor | |
| CN116864379B (zh) | 欧姆接触电极的制备方法 | |
| KR20190055711A (ko) | 태양 전지와 그 중의 복합 전극 및 그 제조 방법 | |
| CN1291457C (zh) | 半导体二极管电极的制造方法 | |
| TW569313B (en) | Method for improving properties of high k materials by CF4 plasma pre-treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |