一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺的制作方法

本发明涉及碳化硅晶圆加工领域，具体的是一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺。

背景技术：

1、碳化硅igbt晶圆主要用来做能源转换和传输的，广泛应用于电机节能、家用电器、新能源发电、新能源汽车等领域。

2、现有的碳化硅igbt晶圆的加工方法，如专利申请号“cn202210938562.5”中提出的一种igbt晶圆的接触孔形成工艺，都是先进行碳化硅晶圆一面的工艺，再进行另一面的工艺，这就导致后续的高温工艺的温度会超过已经完成的高温工艺的温度，对已经完成的高温工艺造成影响，影响到碳化硅igbt晶圆的品质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

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晶圆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

4、s1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；

5、s2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，然后对碳化硅晶圆背面进行减薄，再通过离子植入法在碳化硅晶圆背面植入铝离子；

6、s3、在碳化硅晶圆背面进行第二次碳沉积，最后进行高温回火，再去除第二次碳沉积，并且在碳化硅晶圆背面进行金属沉积，然后通过rta工艺进行高温退火在碳化硅晶圆背面形成欧姆接触；

7、s4、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，并去除石墨载板，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅，再通过cmp工艺使碳化硅晶圆正面的多晶硅平坦化，最后通过研磨去除碳化硅晶圆正面的多晶硅；

8、s5、在碳化硅晶圆正面制作ild层，并且形成接触孔，然后再沉积接触金属，再蚀刻掉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；

9、s6、翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆正面固定到玻璃载板上，移除背面玻璃载板后，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；

10、s7、再次翻转碳化硅晶圆，将碳化硅晶圆背面固定到玻璃载板上，移除正面的玻璃载板，在碳化硅晶圆正面沉积金属铝，然后在金属铝上方涂布光阻，对金属铝进行蚀刻，完成蚀刻后去除光阻，在碳化硅晶圆正面沉积一层聚酰亚胺，再次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，再次去除光阻，最后在金属铝上进行化学镀，镀上镍、钯、金。

11、优选的，在所述步骤s1中，进行高温回火的温度t1＞1900℃，以活化步骤s1中所植入的离子。

12、优选的，在所述步骤s2和步骤s3中，第一次碳沉积和第二次碳沉积会从外部包覆住碳化硅晶圆，高温回火的温度t2＝1900℃。

13、优选的，在所述步骤s3和s5中，进行金属沉积的金属均为钛，沉积工艺为溅镀或者蒸镀，rta工艺进行高温退火时的最大温度t3＝800℃。

14、优选的，在所述步骤s3中，高温退火使接触金属渗透到碳化硅晶圆中，使得金属和碳化硅完美融合在一起成为合金，形成欧姆接触以降低阻抗。

15、优选的，在所述步骤s4中，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅时，多晶硅会沉积到沟槽内部，研磨多晶硅时，会保留沟槽内部的多晶硅。

16、优选的，在所述步骤s5中，蚀刻接触金属时只保留接触孔底部的接触金属。

17、优选的，在所述步骤s6中，进行高温回火时的温度t4在400℃-500℃，所沉积的金属层为镍、银。

18、优选的，在所述步骤s7中，蚀刻金属铝时，会蚀刻掉ild层上方的金属铝。

19、优选的，在所述步骤s4和s6中，对碳化硅晶圆的固定，均采用在碳化硅晶圆边缘sog涂布二氧化硅，对碳化硅晶圆的固定，在所述步骤s7中，对碳化硅晶圆的固定，采用在碳化硅边缘sog涂布聚酰亚胺，以将碳化硅晶圆的正面或背面固定到玻璃载板上。

20、本发明的有益效果：

21、通过在步骤s1中先进行碳化硅晶圆正面的高温工艺，然后依次进行步骤s3中的碳化硅晶圆背面高温工艺、步骤s3中的碳化硅晶圆正面次高温工艺、步骤s6中碳化硅晶圆背面的次高温工艺，最后进行步骤s7中无需进行高温的工艺，使得碳化硅igbt晶圆的加工能够从高温至低温依次进行，避免提前完成单面工艺使得后续进行另一面高温工艺时，碳化硅晶圆上已经完成的工艺无法承受后续的高温工艺，影响到所制作的碳化硅igbt晶圆的品质。

技术特征：

1.一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s1中，进行高温回火的温度t1＞1900℃，以活化步骤s1中所植入的离子。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s2和步骤s3中，第一次碳沉积和第二次碳沉积会从外部包覆住碳化硅晶圆，高温回火的温度t2＝1900℃。

4.根据权利要求2所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s3和s5中，进行金属沉积的金属均为钛，沉积工艺为溅镀或者蒸镀，rta工艺进行高温退火时的最大温度t3＝800℃。

5.根据权利要求3所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s3中，高温退火使接触金属渗透到碳化硅晶圆中，使得金属和碳化硅完美融合在一起成为合金，形成欧姆接触以降低阻抗。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s4中，在碳化硅晶圆正面沉积多晶硅时，多晶硅会沉积到沟槽内部，研磨多晶硅时，会保留沟槽内部的多晶硅。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s5中，蚀刻接触金属时只保留接触孔底部的接触金属。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s6中，进行高温回火时的温度t4在400℃-500℃，所沉积的金属层为镍、银。

9.根据权利要求8所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s7中，蚀刻金属铝时，会蚀刻掉ild层上方的金属铝。

10.根据权利要求9所述的一种碳化硅igbt晶圆的加工工艺，其特征在于，在所述步骤s4和s6中，对碳化硅晶圆的固定，均采用在碳化硅晶圆边缘sog涂布二氧化硅，对碳化硅晶圆的固定，在所述步骤s7中，对碳化硅晶圆的固定，采用在碳化硅边缘sog涂布聚酰亚胺，以将碳化硅晶圆的正面或背面固定到玻璃载板上。

技术总结
本发明涉及碳化硅晶圆加工技术领域，具体的是一种碳化硅IGBT晶圆的加工工艺，本发明包括以下步骤：S1、首先在碳化硅晶圆正面进行离子植入，并且进行高温回火，然后在碳化硅晶圆正面蚀刻出沟槽，并且对碳化硅晶圆进行氧化，在碳化硅晶圆正面和沟槽内部生产二氧化硅层；S2、翻转碳化硅晶圆，通过第一次碳沉积将碳化硅晶圆正面固定到石墨载板上，通过在步骤S1中先进行碳化硅晶圆正面的高温工艺，最后进行步骤S7中无需进行高温的工艺，使得碳化硅IGBT晶圆的加工能够从高温至低温依次进行，避免提前完成单面工艺使得后续进行另一面高温工艺时，碳化硅晶圆上已经完成的工艺无法承受后续的高温工艺，影响到所制作的碳化硅IGBT晶圆的品质。

技术研发人员：严立巍,刘文杰,马晴
受保护的技术使用者：绍兴同芯成集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16