一种碳化硅IGBT晶圆的制备工艺的制作方法

本发明涉及晶圆加工，具体是一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺。

背景技术：

1、igbt器件应用越来越广泛，具有导通电流密度大、导通压降低、开关损耗小等优点。

2、现有技术，公开了申请号为：cn202210631158.3的发明创造，名称为一种平面型碳化硅绝缘栅双极晶体管及其制作方法，其中在表面采用了深p+注入，能够减小空穴电流通路的电阻，从而能够有效抑制igbt结构内寄生晶闸管的闩锁。

3、但是现有技术中，如申请号cn202210631158.3中提到的igbt结构，在实际生产过程，高温工艺会对已经制得工艺造成损坏，加工制得的碳化硅igbt晶圆性能不够稳定，加工工艺温度导致碳化硅igbt晶圆的品质降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，以解决现有技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，所述制备工艺对晶圆进行四次翻转，依照温度高低依次进行正面高温工艺、背面高温工艺、正面次高温工艺、背面次高温工艺、正面剩余工艺对碳化硅igbt晶圆进行加工。

4、第一次翻转从正面高温工艺切换为背面高温工艺，第二次翻转从背面高温工艺切换为正面次高温工艺，第三次翻转从正面次高温工艺切换为背面次高温工艺，第四次翻转从背面次高温工艺切换为正面，进行后续较低温度的加工工艺。

5、进一步的，所述制备工艺包括如下步骤：

6、s1、对碳化硅晶圆正面进行离子植入，高温回火激活离子后，在正面蚀刻出沟槽，碳化硅晶圆正面氧化形成二氧化硅层。

7、s2、将碳化硅晶圆正面吸附上石墨载板后，对碳化硅晶圆进行第一次翻转，并解键合去除碳化硅晶圆背面的玻璃载板，进行第一次碳沉积操作，将碳化硅晶圆固定在石墨载板上，蚀刻去除晶圆背面沉积的碳，然后研磨减薄碳化硅晶圆背面，并植入铝离子。

8、s3、第二次碳沉积操作后进行高温回火，再研磨去除背面的第二次碳沉积的碳沉积层，沉积金属ti后，通过rta工艺进行高温退火在碳化硅晶圆背面形成欧姆接触。

9、s4、在背面放置玻璃载板后，第二次翻转碳化硅晶圆至正面向上，利用o2电浆蚀刻的方法去除碳沉积，再移除正面的石墨载板，利用sog旋转涂布的方式，在碳化硅晶圆周围沉积二氧化硅，对碳化硅晶圆进行固定。

10、s5、在碳化硅晶圆正面沟槽内沉积多晶硅，通过cmp工艺使碳化硅晶圆正面平坦化，再研磨去除碳化硅晶圆正面的多晶硅。

11、s6、在碳化硅晶圆正面制作ild层，形成接触孔，再沉积接触金属，最后蚀刻掉ild层表面和接触孔内壁的接触金属，进行rta高温退火，形成欧姆接触。

12、s7、碳化硅晶圆正面贴合玻璃载板后，第三次翻转碳化硅晶圆，再利用sog旋转涂布的方式，在碳化硅晶圆周围沉积二氧化硅，并移除背面玻璃载板，进行背面离子注入，并且进行高温回火，完成高温回火后再沉积金属层。

13、s8、背面金属层做好后，将玻璃载板贴附在背面金属层上，第四次翻转碳化硅晶圆，再利用sog旋转涂布的方式，在碳化硅晶圆周围沉积聚酰亚胺，边固碳化硅晶圆并移除正面的玻璃载板。

14、s9、在碳化硅晶圆正面沉积金属铝，再涂布光阻进行蚀刻，去除光阻后正面沉积聚酰亚胺层，再在聚酰亚胺上涂布光阻，并且蚀刻掉金属铝上方的聚酰亚胺，最后去除光阻且在金属铝上化镀镍、钯、金。

15、进一步的，所述s1中正面高温回火的温度大于1900℃，用于活化s1中植入的离子。

16、进一步的，所述s2中碳化硅背面工艺的温度为1900℃。

17、进一步的，所述s3、s6中rta工艺进行高温退火时的最大温度为800℃。

18、进一步的，所述s7中高温回火时的温度为400℃-500℃。

19、进一步的，所述s6中沉积的金属层为镍、银。

20、本发明的有益效果：

21、1、本发明制备工艺，对晶圆进行四次翻转，依照温度高低依次进行正面高温工艺、背面高温工艺、正面次高温工艺、背面次高温工艺、正面剩余工艺对碳化硅igbt晶圆进行加工，有序的进行不同温度的工艺加工；

22、2、本发明制备工艺，加工过程稳定，按照温度高低进行加工，后续温度低于前序工艺，不会对已经制好的工艺造成影响，保证碳化硅igbt晶圆的品质，提高碳化硅igbt晶圆制备工艺的稳定性。

技术特征：

1.一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺对晶圆进行四次翻转，依照温度高低依次进行正面高温工艺、背面高温工艺、正面次高温工艺、背面次高温工艺、正面剩余工艺对碳化硅igbt晶圆进行加工；

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述s1中正面高温回火的温度大于1900℃，用于活化s1中植入的离子。

4.根据权利要求2所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述s2中碳化硅背面工艺的温度为1900℃。

5.根据权利要求2所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述s3、s6中rta工艺进行高温退火时的最大温度为800℃。

6.根据权利要求2所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述s7中高温回火时的温度为400℃-500℃。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的制备工艺，其特征在于，所述s6中沉积的金属层为镍、银。

技术总结
本发明涉及晶圆加工技术领域，具体的是一种碳化硅IGBT晶圆的制备工艺，所述制备工艺对晶圆进行四次翻转，依照温度高低依次进行正面高温工艺、背面高温工艺、正面次高温工艺、背面次高温工艺、正面剩余工艺对碳化硅IGBT晶圆进行加工，第一次翻转从正面高温工艺切换为背面高温工艺，第二次翻转从背面高温工艺切换为正面次高温工艺，第三次翻转从正面次高温工艺切换为背面次高温工艺，第四次翻转从背面次高温工艺切换为正面，进行后续较低温度的加工工艺。本发明制备工艺，加工过程稳定，按照温度高低进行加工，后续温度低于前序工艺，不会对已经制好的工艺造成影响，保证碳化硅IGBT晶圆的品质，提高碳化硅IGBT晶圆制备工艺的稳定性。

技术研发人员：严立巍,朱亦峰,刘文杰,马晴
受保护的技术使用者：浙江同芯祺科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12