[发明专利]一种大功率整流管芯的制造方法

说明书

本发明公开了一种大功率整流管芯的制造方法，包括：铝杂质扩散步骤、第一化学腐蚀步骤、第一氧化步骤、第二化学腐蚀步骤、磷杂质扩散步骤、第二氧化步骤、第三化学腐蚀步骤和硼杂质扩散步骤。在第一化学腐蚀步骤中，对通过铝杂质扩散步骤得到的晶圆片进行化学腐蚀，以去除阴极面的铝杂质并保留阳极面的铝杂质。在第二化学腐蚀步骤中，对通过第一氧化步骤得到的晶圆片进行化学腐蚀，以去除阴极面的氧化层并保留阳极面的氧化层。在第三化学腐蚀步骤中，对通过第二氧化步骤得到的晶圆片进行化学腐蚀，以去除阳极面的氧化层并保留阴极面的氧化层。采用本发明可缩短三天的工艺时间，节省大量人力物力，降低环境污染，避免光刻胶脱落对芯片质量的影响。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种大功率整流管芯的制造方法。

背景技术

大功率整流管芯由于在工作过程中通过的电流极大，极少量的缺陷就可能造成器件的失效。图1为现有的大功率整流管芯的定向掺杂工艺流程图。如图1所示，包括：铝杂质扩散步骤S101，对N型晶圆片101的阳极面和阴极面进行铝杂质扩散；机械研磨步骤S102，对通过铝杂质扩散步骤S101得到的晶圆片102的阴极面进行机械研磨；第一氧化步骤S103，对通过机械研磨步骤S102得到的晶圆片103的阳极面和阴极面进行氧化；第一光刻步骤S104，对通过第一氧化步骤S103得到的晶圆片104的阳极面进行光刻胶保护；第一化学腐蚀步骤S105，对通过第一光刻步骤S104得到的晶圆片105进行化学腐蚀；磷杂质扩散步骤S106，对通过第一化学腐蚀步骤S105得到的晶圆片106的阴极面进行磷杂质扩散，并去除阳极面的氧化层；第二氧化步骤S107，对通过磷杂质扩散步骤S106得到的晶圆片107的阳极面和阴极面进行氧化；第二光刻步骤S108，对通过第二氧化步骤S107得到的晶圆片108的阴极面进行光刻胶保护；第二化学腐蚀步骤S109，对通过第二光刻步骤S108得到的晶圆片109进行化学腐蚀；硼杂质扩散步骤S110，对通过第二化学腐蚀步骤S109得到的晶圆片110的阳极面进行硼杂质扩散，并去除阴极面的氧化层，得到大功率整流管芯111。

在图1的机械研磨步骤中，采用机械研磨的方法来去除晶圆片阴极面的铝杂质并保留阳极面的铝杂质，容易造成研磨面存在缺陷，降低管芯的阻断电压值，甚至失效。

为了解决上述问题，如图2所示，将机械研磨步骤S102替换为光刻步骤S102a和化学腐蚀步骤S102b。光刻步骤102a，对通过铝杂质扩散步骤S101得到的晶圆片102的阳极面进行光刻胶保护；化学腐蚀步骤S102b，对通过光刻步骤S102a得到的晶圆片103a进行化学腐蚀，得到晶圆片104。

对于图2中的光刻步骤S102a和化学腐蚀步骤S102b，需在阳极面涂覆光刻胶，然后进行化学腐蚀，去除阴极面的P型层。该方法增加光刻工艺，光刻工艺较为繁琐，增加管芯生产周期和生产成本。另阳极面需腐蚀5到10微米的厚度，现使用的光刻胶存在脱落的风险，可能会导致阳极面的P型层被腐蚀或者脱落的胶丝粘附在阴极面导致阴极面的P型层未完全去除干净。

对于图1和图2中的第一光刻步骤S104和第一化学腐蚀步骤S105，使用光刻胶保护阳极面的氧化层，再通过化学腐蚀去除阴极面的氧化层。该方法光刻工艺繁琐，且耗费较多人力物力成本，对环境不友好。另现使用的光刻胶存在脱落的风险，导致阳极面的氧化层被腐蚀或脱落的胶丝粘附在阴极面导致阴极面的氧化层未去除干净。

对于图1和图2中的第二光刻步骤S108和第二化学腐蚀步骤S109，使用光刻胶保护阴极面的氧化层，再通过化学腐蚀去除阳极面的氧化层。该方法光刻工艺繁琐，且耗费较多人力物力成本，对环境不友好。另现使用的光刻胶存在脱落的风险，导致阴极面的氧化层被腐蚀或脱落的胶丝粘附在阴极面导致阳极面的氧化层未去除干净。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大功率整流管芯的制造方法，包括以下步骤：

铝杂质扩散步骤，对N型晶圆片的阳极面和阴极面进行铝杂质扩散；