本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，特別是指一種改善IGBT背面應(yīng)力的方法。

背景技術(shù)：

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

普通的IGBT結(jié)構(gòu)如圖1所示，襯底1正面，即圖1上半部為IGBT正面的柵極2，柵氧化層3，P阱4，正面金屬連線7等。背面，即圖1下半部為IGBT背面結(jié)構(gòu)，包括緩沖層9，背面注入層10，以及背面金屬層11。背面金屬層是Al-Ti-Ni-Ag的復(fù)合層。

對(duì)于IGBT工藝來(lái)講，厚度越薄，相應(yīng)的導(dǎo)通壓降和動(dòng)態(tài)損耗都會(huì)降低。但是太薄的硅片在研磨處理中由于正面圖形的特殊性會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致裂片。對(duì)于高可靠性的IGBT，需要在正面鈍化層上覆蓋聚酰亞胺(Polyimide)，如圖2所示。由于聚酰亞胺厚度較大，在背面研磨中受力不均導(dǎo)致很大的應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)背面可以看到明顯的正面圖形圖案。硅片背面的應(yīng)力主要集中在劃片道區(qū)域，因?yàn)榇颂幣_(tái)階最大，后續(xù)工藝中，特別是激光退火，由于激光退火會(huì)快速(微秒級(jí))在局部產(chǎn)生升溫和降溫，應(yīng)力變化特別大，硅片容易在劃片道區(qū)裂開(kāi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種改善IGBT應(yīng)力的方法，解決硅片容易在劃片區(qū)容易裂開(kāi)的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的改善IGBT應(yīng)力的方法，對(duì)于硅片正面鈍化層上覆蓋的聚酰亞胺，光刻及刻蝕圖案化之后，在整個(gè)硅片表面涂覆粘合劑，然后粘上玻璃載片。

本發(fā)明所述的改善IGBT背面應(yīng)力的方法，所述粘合劑充分填充到聚酰亞胺刻蝕之后的凹陷及縫隙中，玻璃載片與粘合劑一起形成應(yīng)力緩沖層。

本發(fā)明所述的改善IGBT背面應(yīng)力的方法，包含的步驟為：

第1步，在玻璃載片上旋涂有機(jī)粘合劑；

第2步，在硅片正面涂布有機(jī)粘合劑；

第3步，硅片正面對(duì)準(zhǔn)涂有有機(jī)粘合劑的玻璃載片，將兩者粘合；

第4步，進(jìn)行紫外線烘烤；

第5步，將帶有玻璃載片的硅片進(jìn)行背面減?。?/p>

第6步，加熱帶有玻璃載片的硅片；

第7步，分離玻璃載片與硅片，去除硅片正面的粘合劑；

第8步，氮?dú)獯蹈晒杵?，濕法腐蝕規(guī)模背面，進(jìn)行背面注入、激光退火及金屬工藝。

所述第1步，有機(jī)粘合劑涂布厚度為10～15μm。

所述第2步，有機(jī)粘合劑涂布厚度為10～15μm。

所述第4步，紫外線照射溫度300～350℃。

所述第5步，減薄的厚度根據(jù)具體產(chǎn)品而定。

所述第6步，加熱溫度為300～350℃。

本發(fā)明所述的改善IGBT應(yīng)力的方法，將玻璃載片通過(guò)粘合劑與硅片粘合，粘合劑與玻璃載片形成應(yīng)力緩沖層，以改善硅片的應(yīng)力，減少在研磨過(guò)程中高臺(tái)階區(qū)域的應(yīng)力，有效改善背面應(yīng)力導(dǎo)致的裂片問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有IGBT結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是聚酰亞胺在劃片槽區(qū)形貌。

圖3是本發(fā)明粘合玻璃載片的硅片。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1是硅襯底，2是柵極，3是柵氧化層，4是P阱，5是P型重?fù)诫s區(qū)，6是N型重?fù)诫s區(qū)，7是金屬連線，8是層間介質(zhì)，9是N型場(chǎng)終止層，10是背面P型注入層，11是背面金屬，12是聚酰亞胺，13是粘合劑，14是玻璃載片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的改善IGBT應(yīng)力的方法，如圖3所示，對(duì)于硅片正面鈍化層上覆蓋的聚酰亞胺12，光刻及刻蝕圖案化之后，在整個(gè)硅片表面涂覆有機(jī)粘合劑13，然后粘上玻璃載片14。所述有機(jī)粘合劑13充分填充到聚酰亞胺刻蝕、圖案化之后的凹陷及縫隙中，玻璃載片14與有機(jī)粘合劑13一起形成應(yīng)力緩沖層。

本發(fā)明所述的改善IGBT背面應(yīng)力的方法，包含的步驟為：

第1步，在玻璃載片上旋涂厚度為10～15μm的有機(jī)粘合劑。

第2步，在硅片正面也涂布厚度為10～15μm的有機(jī)粘合劑。

第3步，硅片正面對(duì)準(zhǔn)涂有有機(jī)粘合劑的玻璃載片，將兩者粘合。

第4步，進(jìn)行溫度為300～350℃的紫外線烘烤。

第5步，將帶有玻璃載片的硅片進(jìn)行背面減薄，減薄的厚度根據(jù)具體產(chǎn)品而定。

第6步，加熱帶有玻璃載片的硅片，使用溫度為300～350℃。

第7步，分離玻璃載片與硅片，去除硅片正面的粘合劑；

第8步，氮?dú)獯蹈晒杵?，濕法腐蝕規(guī)模背面，進(jìn)行背面注入、激光退火及金屬工藝。

本發(fā)明所述的改善IGBT應(yīng)力的方法，將玻璃載片通過(guò)粘合劑與硅片粘合，粘合劑與玻璃載片形成應(yīng)力緩沖層，以改善硅片的應(yīng)力，減少在研磨過(guò)程中高臺(tái)階區(qū)域的應(yīng)力，有效改善背面應(yīng)力導(dǎo)致的裂片問(wèn)題。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。