专利名称：半导体芯片局部电子辐照方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件的加工方法及装置，尤其是指一种电力电 子可控硅器件的半导体芯片局部电子辐照方法及装置，本发明的技术主要用于大功率可控硅器件的芯片电子辐照工艺中，如逆导GCT器件中二极管 部分的定位电子辐照，也可以用于其它半导体元件的芯片局部电子辐照处 理。
背景技术：
在许多半导体器件的芯片加工时，都要对其表面进行电子辐照处理， 由于传统的大功率晶闸管及二极管加工中大都采用均匀电子辐照技术，这 种电子辐照方式对同一半导体芯片上的不同区域，不能进行独立的电子辐 照控制，尤其是不适用于逆导型GCT或GTO这种功能集成式半导体器件。 中国专利(专利号为ZL91104569.4;名称为"一种改进大功率双向晶闸管 换向能力的方法")公开了一种制作半导体器件芯片的电子辐照方法，它是 采用1 2meV电子辐照，来提高大功率双向晶闸管换向能力的方法。主要 通过三种不同方式的辐照和辐照后的退火工艺，来实现器件全面参数的最 佳化，但并没有涉及不同区域的局部电子辐照控制；中国专利申请(专利 申请号为200510011701.6;名称为"大功率快速软恢复二极管及其生产工 艺")也公开了一种大功率半导体器件的制作工艺，其中也说到芯片电子辐 照等工艺，但该发明技术只是涉及了分立的大功率快速软恢复二极管的正 向压降和反向恢复特性之间的矛盾协调，使大功率快速软恢复二极管的反
向恢复特性既快又软，以满足快速晶闸管、GTO、 IGCT和IGBT等大功率 高频器件的反并、吸收、续流方面的要求，但也没有涉及到芯片不同区域 的局部电子辐照控制问题。而对于用途越来越广泛的全控型电力半导体器 件，如GCT或GTO而言，采用逆导结构已成为趋势，因此采用新的局部 电子辐照方法是必要的。 发明内容本发明的目的是针对大功率的晶闸管及二极管加工中均匀电子辐照技 术的不足，提出一种能对同一半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐照 的方法及装置。本发明的目的是通过下述技术方案实现的 一种半导体元件芯片的电 子辐照方法，将芯片置于电子辐照装置的辐照床上，通过一个分区电子辐 照装置，采用局部遮挡电子照射的方法，实现对半导体芯片上的不同区域 进行局部电子辐照。所述的局部遮挡电子辐照的方法是利用金属挡块可以 隔离电子射线的原理，在不需要或需要不同电子辐照剂量电子照射的部分， 设置不同厚度的可以隔离电子射线的金属挡块挡住电子辐照的电子射线， 实现对半导体芯片上的不同区域进行局部的电子辐照。尤其是采用金属铅 制成的挡块，遮挡住芯片上不需要辐照部分的电子射线，实现对半导体芯 片上的不同区域进行局部电子辐照。根据本发明方法，所提出的局部电子辐照装置由辐照床、垫块和遮挡 块几部分构成，芯片置于垫块上，垫块又放置于"电子直线加速器"辐照 床上，在芯片的上表面局部盖有用于防止电子辐照的遮挡块，遮挡块由可以有效隔离电子射线的金属材料制成；且所述的金属材料可以是铅块构成的。遮挡块的窗口为锥形导口，以减缓电照区的深阱效应。其中芯片是待加工的部分，芯片的GCT部分电照剂量较低，二极管部分则剂量较高，故要分别加以控制；垫块用于支撑半导体芯片，其尺寸要同芯片相适配。铅挡块用于局部遮挡电子照射。其锥形导口是为了减缓电照区的深阱效应。按照本发明的半导体芯片的电子辐照方法，对于在芯片台面需要分区 进行电子辐照处理时，可以有效进行分区处理。这种遮盖式保护方式，同 以往技术相比，特点如下1、 定位电子辐照结构能有效地实现分区电照的功能。2、 对逆导型GCT或GTO等半导体器件非常适用。也可推广至其它需 要局部电照加工的器件中。3、 工装的成本低，加工简单，使用安全可靠。
图l是本发明的原理示意图；图2是本发明一个实施例的结构示意图。图中1、电子射线，2、分区电子辐照装置，3、辐照床，4、芯片；5、 垫块，6、遮挡块，7、锥形导口。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。通过图1可以看出本发明涉及一种半导体元件芯片的电子辐照方法， 将芯片置于辐照装置的辐照床上，通过一个分区电子辐照装置，采用局部
遮挡电子照射时电子射线的方法，实现对半导体芯片上的不同区域进行局 部电子辐照。所述的局部遮挡电子照射的方法是利用金属挡块可以隔离电 子射线的原理，在不需要或需要不同电子辐照剂量电子照射的部分，设置 不同厚度的可以隔离电子射线的金属挡块挡住电子辐照的电子射线，实现 对半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐照。尤其是金属铅制成的挡块， 遮挡住芯片上不需要或需要不同电子辐照剂量辐照部分的电子射线，实现 对半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐照的分区电子辐照。通过图1和图2可以看出，根据本发明方法，所提出的分区电子辐照 装置2由垫块5和遮挡块6几部分构成，芯片4置于垫块5上，在芯片4 的上面局部盖有用于防止电子辐照的遮挡块6，遮挡块6紧贴在芯片4的上 表面上，并遮挡住部分芯片区域，遮挡块6的厚度根据所遮挡部分的要求 的电子辐照剂量确定，形成一种芯片局部被遮挡的分区电子辅照装置2;分 区电子辐照装置2又放置于"电子直线加速器"式的电子辐照床5上，当 电子辐照床5的电子射线1对分区电子辐照装置2内的芯片4进行电子辐 照时，遮挡块6通过设置不同厚度的遮挡块遮挡住不同剂量的电子射线1, 实现芯片的局部辐照；遮挡块6由可以有效隔离电子射线的金属材料制成； 且所述的金属材料可以是铅块构成的。遮挡块的窗口加工成锥形导口以减 缓电照区的深阱效应。其中芯片是待加工的部分，芯片的GCT部分电照剂量较低，二极管部分 则剂量较高，故要分别加以控制；垫块用于支撑半导体芯片，其尺寸要同芯片相适配。 铅挡块用于局部遮挡电子照射。其锥形导口是为了减缓电照区的深 阱效应。本发明的工作原理是将需要进行分区电子辐照的芯片置于分区电子辐照装置2内，再将分区电子辐照装置2置于电子辐照床5的电子辐照区内，当起动电子辐照装 置后，电子射线1将对置于分区电子辐照装置2内的芯片进行电子辐照， 由于在分区电子辐照装置2内的芯片上面局部盖有遮挡块，且遮挡块的厚 度是根据不同区域所需的辐照剂量所确定的，因此在电子射线1对置于分 区电子辐照装置2内的芯片进行电子辐照时，芯片的局部将由于被盖在芯 片上的挡块遮挡住部分或全部电子射线，实现芯片上不同区域分区进行局 部电子辐照的目的。
权利要求
1、 半导体芯片局部电子辐照方法，其特征在于将芯片置于芯片的电 子辐照区内的辐照床上，通过一个分区电子辐照装置，采用局部遮挡电子 照射时电子射线的方法，实现对半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐 昭。" 、O
2、 如权利要求1所述的半导体芯片局部电子辐照方法，其特征在于 所述的局部遮挡电子照射的方法是利用金属挡块可以隔离电子射线的原 理，在不需要或需要不同电子辐照剂量电子照射的部分，设置不同厚度的 可以隔离电子射线的金属挡块挡住电子辐照的电子射线，实现对半导体芯 片上的不同区域进行局部电子辐照。
3、 如权利要求1或2所述的半导体芯片局部电子辐照方法，其特征在于所述的局部遮挡电子照射的方法是采用金属铅制成的挡块，遮挡住芯 片上不需要或需要不同电子辐照剂量辐照部分的电子射线，实现对半导体 芯片上的不同区域进行局部的电子辐照。
4、 一种实现权利要求1所述半导体芯片局部电子辐照方法的半导体芯 片局部电子辐照装置，其特征在于所述的分区电子辐照装置由垫块和遮 挡块构成；芯片置于垫块上，在芯片的上面局部盖有用于防止电子辐照的 遮挡块，遮挡块紧贴在芯片的上表面上，并遮挡住部分芯片区域，形成一 种芯片局部被遮挡的分区电子辐照装置。
5、 如权利要求4所述的半导体芯片局部电子辐照装置，其特征在于 所述的遮挡块的厚度根据所遮挡部分的要求的电子辐照剂量确定。
6、 如权利要求4所述的半导体芯片局部电子辐照装置，其特征在于: 所述的遮挡块由可以有效隔离电子射线的金属材料制成。
7、 如权利要求6所述的半导体芯片局部电子辐照装置，其特征在于: 所述的金属材料可以是铅块构成的。
8、 如权利要求4所述的半导体芯片局部电子辐照装置，其特征在于: 所述的遮挡块窗口为锥形导口 。
全文摘要
半导体芯片局部电子辐照方法及装置，将芯片置于芯片的电子辐照区内的“电子直线加速器”辐照床上，通过一个分区电子辐照装置，采用局部遮挡电子照射的方法，实现对半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐照。所述的局部遮挡电子照射的方法是利用金属挡块可以隔离电子射线的原理，在不需要或需要不同电子辐照剂量电子照射的部分，设置不同厚度的可以隔离电子射线的金属挡块挡住电子辐照的电子射线，实现对半导体芯片上的不同区域进行独立电子辐照。尤其是采用金属铅制成的挡块，遮挡住芯片上不需要辐照部分的电子射线，实现对半导体芯片上的不同区域进行局部电子辐照。
文档编号H01L21/268GK101145519SQ200710035980
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者明 张, 李继鲁, 谊 蒋, 陈芳林 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司