[发明专利]芯片低接触电阻背面金属化工艺方法以及结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造技术，涉及芯片背面金属化工艺。

背景技术

背面金属化是制作分离器件芯片的一步关键工序。目前对于N型衬底1A以上中、大电流功率器件芯片，如VDMOS、GTR等，采用有焊料的焊接封装工艺时，其背面金属一般采用钛/镍/银(也有用铬/镍/银或钒/镍/银)三层金属结构工艺。由于其衬底一般采用电阻率约为10^-2Ω·cm的掺锑材料片，其相应的杂质浓度约在10¹⁸/cm³，如果芯片制作完成后直接进行减薄、背面金属化，由于其衬底杂质浓度不够高，衬底硅很难与背面金属形成良好的欧姆接触，因此通常在芯片减薄后需要增加一步提高衬底表面杂质浓度的工艺。由于此时芯片正面金属制作已完成，不适合进行高于500℃温度处理，故一般采用离子注入的方法进行，而采用离子注入的方法存在一些问题：

1.工艺比较繁琐，需要有如下流程：减薄-正面匀胶保护-离子注入-去胶-清洗-退火-背面清洗-背面蒸发；

2.生产管理困难，一般离子注入-清洗-退火等工序都是正面金属化前所用设备，主要用于正面金属化前各工序加工，该工艺要求减薄后再使用正面金属化前设备有较大的交叉沾污的风险，如果为避免交叉沾污的风险离子注入-清洗-退火等工序采用专用设备又会使加工成本急剧增加；

3.减薄后的离子注入剂量要求大于10¹⁵/cm²，而此时芯片已是薄片，大剂量注入会使芯片有较大应力，易出现碎片等异常。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种简便、易于生产管理的低成本、低接触电阻，适合有焊料的焊接工艺的芯片低接触电阻背面金属化工艺方法。

同时本发明还提供了一种芯片低接触电阻背面金属化结构。

一种芯片低接触电阻背面金属化工艺方法包括如下步骤：

(1)芯片减薄；

(2)进行芯片背面清洗；

(3)芯片上镀金砷

(4)芯片上进行背面金属化；

(5)使金砷薄层与硅层形成金硅合金，形成低接触电阻的金属与硅接触。

所述的背面金属化的金属可以为：钛、镍、银；其中所述的金属钛还可以用钒或铬代替；所述的银还可以用金代替，或者在银上加金。

步骤(5)的工作环境为用N₂保护或者在真空的环境中，工作温度为380~450℃。

一种芯片低接触电阻背面金属化结构，其特征在于依次包括硅、金砷、背面金属化金属。所述的背面金属化的金属可以为：钛、镍、银；其中所述的金属钛还可以用钒或铬代替；所述的银还可以用金代替，或者在银上加金。

上述发明尤其适用于1A以上中、大电流器件的有焊料的焊接工艺。

本发明提供的一种芯片低接触电阻背面金属化工艺简便，可以有效降低产品的碎片等异常，提高作业效率，降低生产成本，同时本发明提供的一种芯片低接触电阻背面金属化结构采用砷合金材料，可以极大的降低成本。

附图说明：

图1一种芯片低接触电阻背面金属化结构

具体实施方式

一种芯片低接触电阻背面金属化工艺方法包括如下步骤：

(1)芯片减薄；

(2)进行芯片背面清洗；

(3)芯片上镀金砷

(4)芯片上进行背面金属化；

(5)使金砷薄层与硅层形成金硅合金，形成低接触电阻的金属与硅接触。

所述的背面金属化的金属可以为：钛、镍、银；其中所述的金属钛还可以用钒或铬代替；所述的银还可以用金代替，或者在银上加金。

一种芯片低接触电阻背面金属化结构，其特征在于依次包括硅、金砷、背面金属化金属。所述的背面金属化的金属可以为：钛、镍、银；其中所述的金属钛还可以用钒或铬代替；所述的银还可以用金代替，或者在银上加金。如图1所示提供了一种金砷、钛、镍、银结构的芯片低接触电阻背面金属化结构

应当理解是，上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的非实质性的替换或修改的发明创造均落入本发明保护范围之内。