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整流二極管代工的基本生產(chǎn)工藝流程是怎樣的？
整流二極管的代工生產(chǎn)流程涉及多個關鍵工藝步驟，需在潔凈室環(huán)境下嚴格控制材料、摻雜、刻蝕等環(huán)節(jié)。以下是典型硅基整流二極管（如PN結二極管或肖特基二極管）的代工工藝流程及說明：
1. 襯底準備（Substrate Preparation）
- 材料選擇：
- 硅（Si）：常用低阻N型或P型硅片（如〈100〉晶向）。
- 碳化硅（SiC）：高壓/高溫應用需SiC襯底（如4H-SiC）。
- 襯底處理：
- 清洗（RCA標準清洗）去除有機、金屬雜質。
- 外延生長（如N-外延層）以優(yōu)化耐壓特性（高壓二極管需厚外延層）。
2. 摻雜形成PN結（Doping）
- 擴散法：
- 高溫擴散（如POCl?擴散磷形成N?區(qū)）或硼擴散（P?區(qū)）。
- 需精確控制結深（如3~10μm）和摻雜濃度。
- 離子注入法：
- 更準確的摻雜控制（如注入硼/磷后高溫退火雜質）。
- 適用于肖特基二極管的歐姆接觸區(qū)制備。
3. 光刻與圖形化（Photolithography）
- 涂膠：旋涂光刻膠（如正膠AZ系列）。
- 曝光：通過掩膜版（Mask）紫外曝光，定義PN結或電極區(qū)域。
- 顯影：去除曝光/未曝光部分光刻膠，形成圖形化窗口。
4. 刻蝕（Etching）
- 干法刻蝕：
- 反應離子刻蝕（RIE）刻蝕硅或外延層，形成臺面結構（Mesa）或隔離槽。
- 濕法刻蝕：
- 使用KOH或HF溶液選擇性刻蝕，需控制各向異性。
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5. 金屬化與電極形成（Metallization）
- 肖特基二極管：
- 濺射或蒸鍍金屬（如Ti、Pt、Ni）形成肖特基勢壘。
- PN結二極管：
- 沉積鋁（Al）或銅（Cu）作為陽極/陰極電極。
- 合金化：高溫退火（400~450°C）改善歐姆接觸。
6. 鈍化與保護（Passivation）
- 介質層沉積：
- PECVD生長SiO?或SiN?作為鈍化層，減少表面態(tài)漏電。
- 開孔：光刻+刻蝕露出電極焊盤區(qū)域。
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7. 背面工藝（Backside Processing）
- 減薄：研磨或化學機械拋光（CMP）降低襯底厚度（高壓二極管需厚襯底）。
- 背金屬化：蒸發(fā)/電鍍Au或Ag，增強陰極導電和散熱。
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8. 切割與封裝（Dicing & Packaging）
- 劃片：激光切割或刀片劃片將晶圓分割成單個芯片。
- 封裝：
- 插件封裝：TO-220、DO-41等（陽極引線鍵合+環(huán)氧樹脂填充）。
- 表面貼裝：SMA、SMB等（焊料貼裝+塑封）。
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9. 測試與篩選（Testing）
- 電性測試：
- 反向擊穿電壓（VBR）、正向壓降（VF）、反向漏電流（IR）。
- 可靠性測試：
- HTRB（高溫反向偏壓）、溫度循環(huán)（TCT）。
關鍵工藝控制點
1. 摻雜均勻性：影響PN結的擊穿特性和漏電流。
2. 結終端設計：場板/保護環(huán)降低邊緣電場集中。
3. 表面鈍化質量：直接決定反向漏電和長期可靠性。
4. 金屬-半導體接觸：肖特基二極管的勢壘高度需精確調控。
通過以上流程，代工廠可生產(chǎn)不同規(guī)格的整流二極管，需根據(jù)客戶需求（電壓/電流等級、開關速度等）調整工藝參數(shù)。
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