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2026-05-03 04:54本頁面

　　

【正文】反刻鋁燒結劃片中測合金鍵合封裝工藝篩選成測以 3DK2晶體管為例，介紹硅外延平面晶體管的工藝流程，如圖 01所示。圖硅外延平面晶體管的工藝流程圖 70 ? ：選用 N+型單晶，通過切、磨、拋光獲得表面光亮、平整、無傷痕、并厚度符合要求的硅片。 ? ：在襯底上生長一層 N型硅單晶層，稱為外延層。不同器件外延層參數要求不同對于 3DK2來說，外延層電阻率為，厚度為 710μ m。 71 ? ：將硅片在高溫下氧化，使其表面生成一層厚度為的 sio2層。以達到對雜質擴散起保護作用的目的。上述三步如圖（ a）所示。 ? ? ? ? ? 圖（ a）襯底制備、外延、一次氧化 ? ? ? ? 圖（ a）襯底制備、外延、一次氧化 sio2 N型外延層 N+襯底 72 ? ：在氧化層上用光刻技術開出基區窗口，如圖（ b）所示，利用氧化層對雜質擴散的掩蔽作用，使硼雜質通過窗口進入硅中形成 P+區。 ? 圖 (b) 一次光刻后圖形 73 ? （濃基區擴散）：硼擴散是形成基區，通常分為預擴散和主擴散兩步進行。如圖（ c）所示。 ? ? ? ? ? 圖 (c) 硼預擴散 P+ 74 ? ：除去硅表面基區部分的氧化層，如圖（ d）所示。 ? ? ? ? ? ? 圖 (d) 二次光刻后圖形 75 ? 7．硼再分布（淡基區擴散）：基區光刻窗口，在高溫下硼雜質進行再分布，同時進行二次氧化。如圖 (e)所示。 ? ? ? ? 圖 (e) 硼再分布和二次氧化 P 76 ? ：用光刻技術開出發射區窗口，如圖（ f）所示，使磷雜質沿此窗口進入硅片中。 ? ? ? ? ? 圖（ f）發射區光刻后的圖形 77 ? （磷擴散）及三次氧化：磷雜質沿發射區窗口內沉積磷原子，形成 N+發射區。同時進行三次氧化。如圖（ g）所示。 ? ? ? ? ? 圖（ g）發射區擴散和三次氧化 N+ 78 ? ：刻出基區和發射區的電極引線接觸窗口，如圖（ h）所示 ? ? ? ? ? ? 圖（ h）引線孔光刻后圖形 79 ? 11．蒸鋁：采用蒸發方法將鋁蒸發到硅片表面，鋁層要求光亮、細致、厚度應符合要求。 ? 12. 反刻鋁：將電極以外的埋層刻蝕掉，刻蝕以后去除硅表面上的光刻膠 ? ：用真空蒸發的方法，將金蒸發到硅片背后。 ? ：在含磷氣氛中進行磷處理和合金化。 ? ：對制備的管芯進行測量，剔除不合格品。 80 ? ：用劃片機將硅片分成小片，每一小片有一個管芯。 ? ：用金屬銀或其他合金將芯片背面燒結在管座上。 ? ：采用硅 =鋁絲通過超聲鍵合等方法，使管芯各電極與管座一一相連。 ? ：將管芯密封起來。 ? ：將封裝好得管子進行高溫老化，功率老化，溫度試驗，高低溫循環試驗，從產品中除去不良管子。 ? ：對晶體管的各種參數進行測試，并根據規定分類，打印，然后包裝入庫。 81 0． 3． 2 硅外平面晶體管工藝流程襯底制備埋層氧化埋層光刻埋層擴散隔離擴散隔離光刻隔離氧化外延背面蒸金基區氧化基區光刻基區擴散蒸鋁引線孔光刻發射區擴散發射區光刻反刻鋁合金中測劃片封裝鍵合沾片圖雙極型集成電路工藝流程圖 82 ? ：選用電阻率為，晶向為 111的 P型硅單晶片，厚度 360μ m。 ? ：在硅片表面生長一層氧化層，作為埋層擴散的掩蔽層。 ? ：開出埋層擴散的窗口。 ? ：從刻出的窗口擴入高濃度的 N型雜質形成 N+區。 ? ：去除氧化層，然后生長一層 N型外延層。 ? ：在硅片表面生長一層氧化層作為隔離擴散的掩蔽膜。 ? 7. 隔離光刻：開出隔離擴散窗口。 ? ：進行濃硼擴散，將外延層分為隔離。 83 ? 9. 背面蒸金：去掉氧化層進行背面蒸金。 ? ：在硅片表面生長一層氧化層作為基區擴散掩蔽膜，同時進行金擴散。 ? ：開出基區擴散窗口。 ? ：擴入硼雜質形成晶體管的基區和電阻，并生長一定厚度的氧化層。 ? ：開出發射區擴散窗口及集電極引線窗口。 ? ：擴入硼雜質形成晶體管的發射區，并在集電極接觸窗口形成 N+區。 ? ：開出各元件的電極接觸窗口。 ? ：采用蒸發或濺射方法，蒸上一層鋁膜。 ? ：刻蝕掉不需要的鋁層，同時在除膠時完成鋁硅合金。 84 0． 3． 3 MOS器件工藝流程 ? MOS晶體管與 MOS集成電路在制作工藝上大致相同，只是后者要復雜一些而已。現以鋁柵 MOS晶體管及鋁柵 CMOS集成電路為例說明。 ? N型溝道 MOS晶體管工藝流程 ? 工藝流程如下： ? 襯底制備（ P型硅），一次氧化，一次光刻（刻出漏、源區），擴散（磷擴散形成 N+區），二次光刻（刻去溝道上的厚氧化膜），二次氧化，磷鈍化（表面長磷硅玻璃鈍化層），三次光刻（刻出漏、源區的接觸孔），蒸鋁，四次光刻（刻去多余鋁層留下源、柵、漏三個電極），合金化，中間測試，劃片，燒結，鍵合，封裝。 85 ? P阱 CMOS集成電路工藝流程 ? CMOS IC主要器件是 N溝道和 P溝道 MOS增強管組成的 CMOS倒相器。 P阱是將 N溝道 MOS增強管制作于 P阱中，而將 P溝道增強管制作在硅襯底上。 ? P阱鋁柵 CMOS工藝流程如下： ? 一次氧化， P阱光刻；注入氧化， P阱硼離子注入，退火推進； P溝 MOS源 \漏區光刻。P +硼擴散； N溝 MOS源 \漏區光刻； N+磷擴散； PSG淀積；柵區光刻；柵氧化；引線孔光刻；蒸鋁（或濺射鋁）；反刻鋁電極；合金；淀積氧化硅；光刻鍵合點；背面減薄，蒸金；檢測；后道工序。

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