[发明专利]一种功率半导体芯片及其制备方法在审
申请号: | 202010060417.2 | 申请日: | 2020-01-19 |
公开(公告)号: | CN113140456A | 公开(公告)日: | 2021-07-20 |
发明(设计)人: | 刘勇强;曾丹;江伟;敖利波;史波 | 申请(专利权)人: | 珠海格力电器股份有限公司;珠海零边界集成电路有限公司 |
主分类号: | H01L21/3205 | 分类号: | H01L21/3205;H01L21/321;H01L29/739 |
代理公司: | 北京华夏泰和知识产权代理有限公司 11662 | 代理人: | 张丽颖;李雪 |
地址: | 519070*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 功率 半导体 芯片 及其 制备 方法 | ||
涉及半导体技术领域,本申请提供一种功率半导体芯片及其制备方法,所述一种功率半导体芯片制备方法,包括:在半导体基材正面形成第一金属层,在所述第一金属层上形成金属连接层,回刻平坦化处理所述金属连接层,在所述金属连接层上形成第二金属层,对得到的所述半导体正面金属做金属合金成型处理,本申请还包括所述功率半导体芯片制备方法制备的半导体芯片。相较于现有技术,本申请的技术方案可改善现有技术中半导体器件或芯片正面金属层凹凸不平导致与引线连接时的正面金属层脱落现象,同时改进传统和结构中半导体器件或芯片正面金属层凹凸不平导致性差异,进而提高半导体整体性能的可靠性。
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种功率半导体芯片及其制备方法。
背景技术
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管,作为弱电控制强电的核心半导体器件广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、家电等产业领域。IGBT芯片结构复杂,制作过程复杂,设计难度大,在设计以及制作中稍有不当,即会导致IGBT无法正常使用,IGBT的正面金属与封装关系很大,如果正面金属与金属层下方材料粘附不好,在封装时容易造成打线脱落,铝线会带起正面金属层一起脱落,除此之外,如果正面金属层厚度不均匀,存在空洞之类的情况,其与金属打线的连接也会不好,同样会影响IGBT的性能以及导致IGBT更易损坏。
发明内容
为了解决现有技术问题由于半导体器件或芯片正面金属层厚度不均匀,导致的封装时正面金属层脱落的问题,本申请提供了一种功率半导体芯片及其制备方法。
第一方面本申请提供了一种功率半导体芯片制备方法,
一种功率半导体芯片制备方法,包括:
在半导体基材形成第一金属层;
在所述第一金属层上形成金属连接层;
回刻平坦化处理所述金属连接层;
在所述金属连接层上形成第二金属层;
对得到的所述半导体正面金属做金属合金成型处理。
进一步地,所述回刻平坦化处理所述金属连接层,包括:
以使所述金属连接层表面的粗糙度达到预设的粗糙度阈值,所述粗糙度阈值对应的范围包括:0.1~0.3um。
进一步地,在所述第一金属层上形成金属连接层,包括:在所述第一金属层上采用金属沉积工艺形成金属连接层,所述金属连接层作为中间处理层,需要具有良好的导电性能及粘结性,以便于在不降低半导体整体性能的同时很好地粘结所述第二金属层。
进一步地,所述回刻平坦化处理所述金属连接层(3),所述金属连接层(3)的初始厚度与所述第一金属层厚度相同,其中回刻所述金属连接层(3)一半的厚度。
进一步地,所述平坦化处理为高密度等离子体刻蚀,在此过程中需要设定相应的设备参数并选择相应的反应气体,以确保能达到预设粗糙度阈值,使的金属连接层右高平整度。
进一步地,为了实现将所述基材上的第一金属层、金属连接层及第二金属连接层更好地粘结在一起,对所述半导体金进行金属成型处理,所述金属合金成型处理为将所述半导体进行无压烧结,所述无压烧结的温度设置为350~400℃。
进一步地,所述金属连接层为钛金属层。
第二方面,本申请还提供一种功率半导体芯片,其特征在于,包括半导体基材、第一金属层、金属连接层以及第二金属层;
所述第一金属层连接于半导体基材正面;
所述金属连接层连接于所述第一金属层上,
所述第二金属层连接于所述金属连接层上;
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造