反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制造方法

来源：大鱼游戏官网    发布时间：2025-09-29 13:02:59

  (73)专利权人天水天光半导体有限责任公司地址741000甘肃省天水市秦州区环城西路7号

  程木田等.单相桥式整流滤波电路中的核心问题剖析.《智库年代》.2019,第270+280页.

  本发明是一种反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制造的进程,进程为,a、衬底硅片清洗b、初始氧c、埋层光d、注入砷e、砷退火f、漂片g、清洗,h、初始氧化i、下阻隔光刻j、注入硼,k、下阻隔推结m、漂片n、清洗o、外延,P、衬底硅片清洗

  V、漂硼硅玻璃W、清洗X、氧化Y、N+光刻Z、清洗AA、磷分散BB、磷再分散CC、P+环光刻DD、硼离子注入EE、退火FF、引线孔光刻GG、清洗HH、Ni势垒金属蒸腾II、硅化物构成JJ、Ni硅化物腐LL、正面金属Al蒸腾MM、金属反刻。长处,选用这种工艺电路一致性好,封装体积小,封装良率高。

  1.反向电压40V或60V桥式整流电路的集成制造的进程,其特征是进程为,a、衬底硅片清洗:衬底硅片选用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O,1:1:5的清洗液和HCl:H2O2:H2O,1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用,b、初始氧化,完结进程a的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,氮气通入时长30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为240±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后再通入氧气20±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其间三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出石英舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取硅片,工艺结束,c、埋层光刻,对完结进程b的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其进程为,

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,d、注入,完结进程c埋层光刻后进行注入,砷注入剂量为5×1015cm‑2,能量为50Kev,e、砷退火,将完结进程d砷注入的晶片放入石英管中,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟4±1升,通氮气时刻80±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入90±1分钟后,其间氧气通入速度为每分钟0.4±0.1升,改为通氮气,通氮气时刻为240±1分钟,氮气通入速度为每分钟0.4±0.1升,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,f、漂片,将完结进程e砷退火的晶片放入体积比为NH4F(HF)6,1的液体中漂15±1分钟,离子水溢流冲水10±1分钟,甩干,g、清洗,将完结进程f的晶片放入体积比HCl:H2O2:H2O,1:1:5的清洗液,在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,h、初始氧化,完结进程g的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气通入量每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为240±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后再通入氧气20±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三

  氯乙烷10±1分钟,其间三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,i、下阻隔光刻,对完结进程h的具有氧化层的衬底硅片进行光刻,其进程为,

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,j、注入,完结进程i下阻隔光刻后进行注入硼注入剂量为8×1014cm‑2‑5×1015cm‑2,能量为50Kev,k、下阻隔推结,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气10分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为20±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,m、漂片,将完结进程k的晶片放入体积比为NH4F(HF)6, 1液体中漂15±1分钟,离子水溢流冲水10±1分钟,甩干,n、清洗,将完结进程m的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,o、外延:将完结进程n的晶片放入外延炉石墨舟,盖好钟罩,温度升到1080±3℃,成长速率0.5um/min,外延厚度6.5‑7.5um,电阻率1 .0Ωcm‑1 .4Ωcm,温度降到700±3℃,通入氮气等候外延炉钟罩主动翻开,取片,测验外延厚度6.5‑7.5um,电阻率1 .0Ωcm‑1 .4Ωcm规模,工艺结束,

  P、衬底硅片清洗:将完结进程o的衬底硅片选用体积比为NH3H2O:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液和体积比为HCl:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液在75±5℃各清洗10分钟,清洗后的衬底硅片冲水10±1分钟,甩干后待用,

  Q、初始氧化,完结进程P的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为240±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后再通入氧气20±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其间三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,

  S、清洗,将完结进程R的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,

  T、硼阻隔预分散,将完结进程S的衬底硅片进行硼阻隔预分散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至975℃,温度保持在975℃±3℃,氮气通入70±1分钟后,温度由975℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,测验方块电阻15‑20Ω/□,工艺结束,

  U、硼阻隔再分散,将完结进程T的衬底硅片进行硼阻隔再分散,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1200℃,温度保持在1200℃±3℃,氮气通入120±1分钟后,温度由1200℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,

  V、漂硼硅玻璃,将完结进程U的晶片放入体积比为NH4F(HF)6, 1液体中漂15±1分钟,离子水溢流冲水10±1分钟,甩干待用,

  W、清洗,将完结进程V的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,

  X、氧化,完结进程W的衬底硅片进行初始氧化工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气,通氧气通入20±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为40±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后再通入氧气20±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,然后通入三氯乙烷10±1分钟,其间三氯乙烷每分钟为80±1毫升,再通干氧120±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,

  Z、清洗,将完结进程Y的晶片放入体积比为HCl:H2O2:H2O,1 : 1 :5的清洗液在75±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,

  AA、磷预分散,完结进程Z的衬底硅片进行磷预分散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1100℃,温度保持在1100℃±3℃,氮气通入3±1分钟后,改为氮气带着三氯氧磷,流量100‑200mL/min,时刻为30±1分钟,中止通源,改通氮气为通氧气,氧气通入速度为每分钟3.5±1升,通入氧气5±1分钟,温度由1100℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,

  BB、磷再分散:完结进程AA的衬底硅片进行磷预分散工艺,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在750±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻30±1分钟,温度从750℃升至1050℃,温度保持在1050℃±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入10±1分钟后,改为通氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为60±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧组成结束后再通入氧气10±1分钟,温度由1050℃降到750℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,

  首先将硅片放入注入机大盘晶片卡槽,关上注入机大盘,开端抽低线mTorr,设备转入高线Torr,设备开端扫描注入,注入剂量,5×

  EE、退火,完结进程DD的衬底硅片进行退火工艺,其进程为,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在700±3℃通入氮气,氮气每分钟6±1升,通氮气时刻80±1分钟,温度从700℃升至1080℃,温度保持在1080℃±3℃,中止通氮气改通氧气,氧气通入20±1分钟后,改为氧气、氢气进行氢氧组成,氢氧组成时刻为60±1分钟,其间氧气通入速度为每分钟3.5±1升,氢气通入速度为每分钟6.5±1升,氢氧合

  成结束后再通入氧气10±1分钟,中止通氧气,通质量分数3,HCl气体30分钟后,改通干氧30分钟,然后温度由1080℃降到700℃,取下磨口,出舟,舟速20±1cm/s,在石英舟上取片,工艺结束,测验氧化层厚度

  ③对位,在衬底硅片上设置掩膜版,将设置好的掩膜版的衬底硅片在光刻机的汞灯下曝光22±1秒,使掩膜地图构成像到衬底硅片外表,

  ⑥氧化层腐蚀,将坚膜的衬底硅片用体积比为NH4F(HF)6,1的腐蚀液腐蚀10±1分钟,

  ⑦去胶,将氧化层腐蚀后的衬底硅片用体积比为H2SO4(H2O2)3,1浸泡液浸泡10±1分钟去除光刻胶,

  GG、清洗,完结进程FF的衬底硅片进行整理洗刷工艺,其进程为,将装晶片的花篮放入体积比为H2SO4:H2O2,3: 1的清洗液在135±5℃清洗10分钟,清洗后的衬底晶片冲水10±1分钟,甩干后待用,

  HH、Ni势垒金属蒸腾:完结进程GG的衬底硅片进行Ni势垒金属蒸腾工艺,其进程为,

  在行星架上装置待蒸腾晶片a)装片时,应先装行星架内圈,再装行星架外圈,b)假如晶片是正面蒸腾,带图形的一面朝上,假如晶片是反面蒸腾,带图形的一面朝下,c)运用镊子,将行星架装片位的卡簧挂在装片位边际,d)取出待蒸腾的批次中的一片晶片,将硅片当心装入行星架的装片位,e)将卡簧拨回,卡簧将会将晶片固定在装片位上,f)承认晶片装置好后,顺时针滚动行星架至下一个装片位,g)重复a‑f直至第一个行星架装满晶片,h)第一个行星架装满晶片后,取行星架手柄,对接行星架中心挂钩,i)上提承认手柄与行星架挂钩对接无误,j)挂杆对准行星架支架定位孔平行刺进,卡好卡销,k)重复以上动刁难第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至一切待蒸腾的晶片悉数装置,l)行星架悉数装入真空室后,按“冶具反转”键,承认行星架滚动、轴承旋转自在并坐落轨迹的中心,

  履行完装片后关上密封门并扣上锁扣,其操作步聚如下,a)点击触摸屏上的“开端”键,触摸屏大将显现如下提示:

  点击“是”,体系将主动开端抽真空,在工艺运转记载表记载“主动开端抽气时刻”b)低线Pa时在工艺运转记载表上记载时刻,要求抽低线分钟,c)高线Pa,要求抽高线 B

  d)翻开高压,e)一切金属淀积结束后,关高压,取下晶片,f)蒸腾完最终一种金属后,等候20分钟,设备进入主动充气,g)显现屏中显现充气结束,h)拉直真空室门上把手,将锁扣翻开,i)摆开真空室密封门,并用右上角支架撑顶真空室门,j)卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开端在行星架上取片,取片时先取外圈再取内圈k)运用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边际,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,逆时针滚动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片悉数取完l)取完硅片后,将空的行星架装回腔体,m)重复完结第二个、第三个行星架的取片,

  II、硅化物构成,完结进程HH的衬底硅片进行硅化物构成工艺,其进程为,首先将硅片放入石英舟,然后进舟到石英炉管,舟速20±1cm/s,进舟结束,盖好磨口,在480±10℃通入氮气和氧气,氮气每分钟12±0.5升,氧气每分钟120毫升,时刻为80分钟,然后中止通氧,改通氮气通入速度为每分钟6±1升,出舟,舟速20±1cm/s,结束后取下磨口,在石英舟上取片,工艺结束,查看晶片外表色彩为蓝色为合格,

  JJ、Ni硅化物腐蚀,完结进程II的衬底硅片进行Ni硅化物腐蚀工艺,其进程为,

  腐蚀液配比,质量分数69,HNO3:4±1升、质量分数38,HCl:6±1升,按份额将腐蚀液配比到酸槽中,温度升到75±10℃,将晶片装入特氟龙花篮,待酸槽温度稳定在75±10℃,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮5‑20分钟,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10‑15分钟,甩干待用,

  KK、10, 1清洗,完结进程JJ的衬底硅片进行10, 1清洗工艺,其进程为,H2O和NH4F体积比为10, 1清洗液配比到酸槽中,温度室温,将晶片装入特氟龙花篮,将装有晶片的特氟龙花篮放入酸槽中煮15‑30秒,取出特氟龙花篮在离子水中溢流冲水10‑15分钟,甩干待用,

  LL、正面金属Al蒸腾,完结进程KK的衬底硅片进行正面金属Al蒸腾工艺,其进程为,

  2.假如晶片是正面蒸腾,带图形的一面朝上,假如晶片是反面蒸腾,带图形的一面朝下

  11 .重复以上动刁难第二个行星架、第三个行星架进行装片,直至一切待蒸腾的晶片全

  12.行星架悉数装入真空室后,按“冶具反转”键,承认行星架滚动、轴承旋转自在并坐落轨迹的中心,

  2.点击“是”,体系将主动开端抽真空,在工艺运转记载表记载“主动开端抽气时刻”

  3.低线Pa时在工艺运转记载表上记载时刻,要求抽低线.高线Pa,要求抽高线.Al金属淀积结束后,关高压,

  11 .摆开真空室密封门,并用右上角支架撑顶线.卸下行星架,把行星架放到装卸台行星架支架上,开端在行星架上取片

  14.运用镊子钩起卡簧,挂在行星架装片位边际,将硅片取下放入原传递片盒中,每取一片,逆时针滚动行星架一个片位,再取下一片硅片,直到行星架上的硅片悉数取完