[发明专利]一种快恢复芯片的制造方法、制造设备和快恢复芯片

说明书

本申请公开了一种快恢复芯片的制造方法、制造设备和快恢复芯片，所述制造方法包括步骤：使用磷源对硅片进行磷扩散，以在所述硅片的至少一面形成磷扩散结构层；去除所述硅片的其中一面的所述磷扩散结构层；使用硼源对所述硅片进行硼扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成硼扩散结构层；对所述硼扩散结构层的表面进行抛光处理，以形成第一抛光面；使用铂源在所述第一抛光面进行铂扩散，以在所述第一抛光面上形成铂扩散结构层；采用经过所述铂扩散后的硅片制备得到快恢复芯片；通过在铂扩散前形成抛光面，使得铂扩散更加均匀，防止铂分布不均匀破坏硅片的原来结构，同时提高芯片的恢复特性。

技术领域

本发明涉及的是半导体电子元器件制造技术领域，尤其是涉及一种快恢复芯片的制造方法、制造设备和快恢复芯片。

背景技术

现代电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，都需要一个与之并联的功率快恢复二极管，以通过负载中的无功电流，减小主开关器件电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向时由寄生电感感应产生的高电压。近几年来，随着功率半导体器件制造技术的不断进步，电力电子电路中的主开关器件垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管、IGBT等新型功率半导体器件的设计与制造取得了巨大的进步，频率性能不断提高，这对与之配套使用的功率快恢复二极管提出了更高的要求。所以，该二极管必须具有短的反向恢复时间和极佳的综合性能。具有P-i-N结构的快恢复二极管以高耐压和高开关速度成为高压领域应用的首选器件。

半导体芯片的生产工艺需要在硼扩后、GPP生产前进行铂扩处理，对配置好的铂源需要进行搅拌、涂匀，然后将芯片装舟、进炉、出炉、冷却，因现有工艺中的芯片在铂扩散时，常常出现扩散不均匀的现象，影响产品的恢复特性。

发明内容

本申请的目的是提供一种快恢复芯片的制造方法、制造设备和快恢复芯片，能够改善铂在硅片中的分散均匀度，从而提高芯片的恢复特性。

本申请公开了一种快恢复芯片的制造方法，包括步骤：

使用磷源对硅片进行磷扩散，以在所述硅片的至少一面形成磷扩散结构层；

去除所述硅片的其中一面的所述磷扩散结构层；

使用硼源对所述硅片进行硼扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成硼扩散结构层；

对所述硼扩散结构层的表面进行抛光处理，以形成第一抛光面；

使用铂源在所述第一抛光面进行铂扩散；

采用经过所述铂扩散后的硅片制备得到快恢复芯片。

可选的，在所述对所述硼扩散结构层的表面进行抛光处理，以形成第一抛光面的步骤中，抛光后的所述硅片的厚度比未抛光前的所述硅片的厚度小3-5微米。

可选的，在所述使用铂源在所述第一抛光面进行铂扩散的步骤中，所述铂源为液态铂源，所述液态铂源均匀涂布在所述第一抛光面上以进行铂扩散。

可选的，在所述使用铂源在所述第一抛光面进行铂扩散的步骤中，所述铂扩散的温度为在800-950℃。

可选的，在所述去除所述硅片的其中一面的所述磷扩散结构层的步骤中，通过喷砂处理，以去除所述硅片的其中一面的所述磷扩散结构层。

可选的，在所述使用硼源对所述硅片进行硼扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成硼扩散结构层的步骤前，所述方法还包括：

对所述硅片去除所述磷扩散结构层的表面进行抛光处理，以形成第二抛光面；

在所述使用硼源对所述硅片进行硼扩散的步骤中，在所述第二抛光面涂覆液态硼源，以对所述硅片进行硼扩散。

可选的，在所述使用铂源在所述第一抛光面进行铂扩散的步骤中，以每分钟5-7升的速率通入氮气。