[发明专利]一种IGBT晶圆的加工工艺

说明书

本发明公开了一种IGBT晶圆的加工工艺，包括以下步骤：一种IGBT晶圆的加工工艺，包括以下步骤：S1、IGBT晶圆正面沉积ILD层；S2、晶圆正面永久键合硅基载板；S3、晶圆背面减薄，植入离子并子活化；S4、制作反面金属镀膜；S5、将晶圆背面暂时键合玻璃载板，除去硅基载板；S6、蚀刻ILD层形成缓坡状接触孔，溅镀厚膜Al填充触孔；S7、完成晶圆正面制程；S8、解键合，移除玻璃载板。本发明通过永久键合硅基载板克服了传统工艺暂时键合玻璃板后高温回火温度的限制，以及激光局部离子激活不能对深层离子进行激活的缺陷，可以进行超薄的IGBT晶圆加工，降低了I GBT晶圆的加工成本。

技术领域

本发明涉及IGBT芯片加工领域，具体的是一种IGBT晶圆的加工工艺。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是在金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和双极晶体管(Bipolar)基础上发展起来的一种新型复合功率器件，具有MOS输入、双极输出功能。IGBT集Bipolar器件通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身，被广泛应用到交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。作为电力电子变换器的核心器件，为应用装置的高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了基础。

IGBT芯片在结构上是由数万个元胞(重复单元)组成，工艺上采用大规模集成电路技术和功率器件技术制造而成。每个元胞结构可分成体结构、正面MOS结构及背面集电极区结构三部分。现有的IGBT芯片制程中通过键合玻璃载板实现超薄晶圆的加工，以克服超薄晶圆易碎的问题，但是键合玻璃载板后无法再进行高温制程，例如背面离子植入后就需要高温回火使离子激活，因此现有的IGBT芯片制程中背面离子植入后通常采用激光局部激活，但是激光只能做浅层离子激活，而深层离子激活不易实现。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种IGBT晶圆的加工工艺，本发明在做完ILD层后跳过开接触孔步骤，把ILD层与硅片永久键合，直接做背面离子植入和激活，做完晶圆背面制程后将晶圆背面暂时键合玻璃载板，然后研磨、蚀刻除去硅片，再对ILD层开孔及后续的制程。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种IGBT晶圆的加工工艺，包括以下步骤：

S1、在做好深沟槽闸极的IGBT晶圆正面沉积ILD层；

S2、将做好ILD层的晶圆正面永久键合硅基载板；

S3、翻转硅基载板完成晶圆背面减薄，然后在晶圆背面植入离子，并通过高温回火使植入的离子活化；

S4、在回火处理后的晶圆背面制作反面金属镀膜；

S5、将晶圆背面暂时键合玻璃载板、翻转玻璃载板，通过研磨、蚀刻的方式除去硅基载板；

S6、蚀刻ILD层形成缓坡状接触孔，并通过溅镀厚膜Al，在接触孔中完整的填充，形成IGBT的Emittor结构；

S7、在晶圆正面进行金属镀膜、黄光及蚀刻，形成正面金属图形及PAD键合区；

S8、解键合，移除玻璃载板，清洗除去黏着层，完成IGBT晶圆加工。

进一步优选地，步骤S1中ILD层沉积方法为LPCVD、APCVD和PECVD的一种，LID层底层为无掺杂的电介质，ILD层上层为掺杂P的电介质。

进一步优选地，步骤S2中晶圆正面永久键合硅基载板的方法包括以下步骤：

S201、将硅基载板和IGBT晶圆ILD层表面清洗干净并去除自然氧化层，通过电浆对硅基载板表面处理，激发硅基载板原子活性键；