功率半導(dǎo)體分立器件工藝流程

功率半導(dǎo)體分立器件的主要工藝流程包括：在硅圓片上加工芯片（主要流程為薄膜制造、曝光和刻蝕），進(jìn)行芯片封裝，對(duì)加工完畢的芯片進(jìn)行技術(shù)性能指標(biāo)測(cè)試，其中主要生產(chǎn)工藝有外延工藝、光刻工藝、刻蝕工藝、離子注入工藝和擴(kuò)散工藝等。

功率半導(dǎo)體分立器件的制造工藝流程通常包括以下幾個(gè)步驟：

襯底制備：選擇合適的襯底材料，通常使用硅、碳化硅等。通過切割和拋光等方法制備出平整的襯底表面。

晶體生長(zhǎng)：在襯底表面沉積晶體原料，通過熱解或氣相沉積等方法在襯底上生長(zhǎng)出晶體。生長(zhǎng)過程中控制溫度、氣氛和生長(zhǎng)速率等參數(shù)，以控制晶體品質(zhì)。

制備薄膜：通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積等方法在晶體表面上沉積多層薄膜，用于控制器件性能和特性。

掩膜制備：通過光刻和掩膜制備技術(shù)，在薄膜表面上制備出所需的結(jié)構(gòu)和電路圖案。

電極制備：在器件上添加金屬電極，形成電極結(jié)構(gòu)和引腳。

背面磨?。和ㄟ^背面磨薄技術(shù)，將襯底薄化到合適的厚度，以降低器件電阻和提高散熱效率。

包封和測(cè)試：在器件表面添加保護(hù)層和封裝，進(jìn)行測(cè)試和質(zhì)量檢測(cè)。

以上是功率半導(dǎo)體分立器件制造的基本工藝流程，實(shí)際制造中可能還需要進(jìn)行多次的沉積、刻蝕、退火等工藝處理，以滿足不同器件的特殊要求。同時(shí)，也需要嚴(yán)格的制造流程控制和質(zhì)量檢測(cè)，以保證器件的性能和可靠性。

外延工藝技術(shù)

對(duì)于Si功率半導(dǎo)體器件，外延工藝是根據(jù)不同硅源（SiH2CL2、SiHCL3、SiCL4），在1100-1180°C溫度下在硅片表面再長(zhǎng)一層或多層本征（不摻雜）、N型（摻PH3）或P型（摻B2H6）的單晶硅，并且，要將硅層的厚度和電阻率、厚度和電阻率的均勻性、表面的缺陷控制在允許范圍內(nèi)。

對(duì)于SiC功率半導(dǎo)體器件，生長(zhǎng)出低缺陷密度的單晶十分困難，因SiC襯底晶體生長(zhǎng)需在2300°C的溫度下進(jìn)行，需在H2保護(hù)氣氛下，用SiH4和CH4或C3H8作為反應(yīng)氣體，其生長(zhǎng)速率一般每小時(shí)只有幾微米，且仍存在SiC襯底中的晶體缺陷擴(kuò)展到外延層的問題，因而SiC晶片成本特別是高質(zhì)量大面積的SiC晶片成本遠(yuǎn)高于Si晶片。

光刻工藝技術(shù)

光刻工藝是將掩膜（光刻板）圖形轉(zhuǎn)移到襯底表面的光刻膠上形成產(chǎn)品所需要圖形的工藝技術(shù)，***的精度一般是指光刻時(shí)所得到的光刻圖形的最小尺寸。分辨率越高，就能得到越細(xì)的線條，集成度也越高。

刻蝕工藝技術(shù)

刻蝕是用物理或化學(xué)的方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程，刻蝕的基本作用是準(zhǔn)確地復(fù)制掩膜圖形，以保證生產(chǎn)線中各種工藝正常進(jìn)行。包括濕法刻蝕、干法刻蝕及等離子增強(qiáng)反應(yīng)離子刻蝕、電子回旋共振刻蝕（ECR）、感應(yīng)耦合等離子體刻蝕（ICP）等其他先進(jìn)蝕刻技術(shù)。

離子注入工藝技術(shù)

離子注入是通過高技術(shù)設(shè)備將器件需要的摻雜元素注入到硅片中。

擴(kuò)散工藝技術(shù)

半導(dǎo)體摻雜工藝的主要目的在于控制半導(dǎo)體中特定區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度、深度和PN結(jié)。擴(kuò)散技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目的的簡(jiǎn)單而方便的途徑。