[發明專利]硅平面半導體器件的玻璃鈍化方法

有效

• 申請號: 200910182406.5
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN101667535A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 程萬坡;周明;顧理健
• 申請（專利權）人: 南通明芯微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/316
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所
• 代理人: 江 平

技術領域

本發明涉及一種半導體器件的玻璃鈍化工藝，特別是硅平面半導體器件的表面PN結玻璃鈍化工藝。

背景技術

當今硅平面半導體器件的表面鈍化工藝，是采用在硅片表面化學氣相淀積多晶硅SIPOS薄膜或者摻磷的二氧化硅-PSG薄膜。其工藝原理是：利用化學惰性氣體(H₂、N₂、Ar等)攜帶反應源氣體(磷烷、硅烷)以層流的方式進入反應室，到達被預先加熱至反應溫度的襯底。在襯底上方的層流層中，載氣中的反應源分子穿過滯留層，分解并擴散至晶體表面，經物理和化學過程，可控地淀積到襯底上，形成需要的淀積層。該工藝依賴于昂貴的化學氣相淀積反應設備，因此生產成本高。長期以來，在半導體器件制造領域，人們不斷進行工藝創進，力求降低生產成本，提高產品的性價比。

發明內容

本發明的目的是提供一種用玻璃鈍化膜代替傳統的SIPOS或者PSG膜對平面半導體器件進行表面PN結保護的工藝方法，以降低生產成本。

本發明技術方案是：將光刻膠和玻璃粉的混合液均勻涂敷在完成了擴散工序待表面鈍化的硅片的表面，置于烘箱內進行前烘；然后送入曝光機內曝光，再進行顯影，去除不必要的光刻膠和玻璃粉；將顯影后的硅片裝入載片舟，推入擴散爐進行去膠；再將硅片裝上載片舟，推入擴散爐，升溫至820℃，在O₂氣氛中燒結20分鐘后將載片舟拉出，取下硅片，即成。

本發明將玻璃粉和光刻膠混合后涂敷在硅片的每一個芯片表面，利用光刻的方法去除不必要的玻璃粉和光刻膠，再經過去膠，將留在硅片表面的光刻膠去除，在PN結部位留下玻璃粉，并在高溫下燒結以形成玻璃鈍化保護膜。

本發明生產工藝過程所用的設備完全可采用通常的臺面半導體器件的生產設備，省去了昂貴的CVD專用設備的投資，降低了生產成本，工藝操作簡單，易于實施，實現了對平面半導體器件的表面PN結保護。該工藝的發明，突破了傳統的理念，實現了不用化學氣相淀積方法也能生產平面半導體器件的夢想。

本發明所述混合液中光刻膠和玻璃粉質量百分比分別為40％～60％、40％～60％。合適的混合比目的是保證涂覆在硅片表面的混合液有一定的粘度，以便于操作，并保證涂覆均勻，達到鈍化保護的目的。

為了提高產品質量，本發明還在所述涂敷前，將所述硅片進行化學清洗并甩干。

附圖說明

圖1為本發明擴散片被覆蓋混合液后的芯片結構示意圖。

圖2為本發明完成后的芯片結構示意。

附圖中，1為玻璃鈍化保護膜，2為擴散后在硅片表面形成的SiO₂，3為光刻膠和玻璃粉混合液的涂敷層。

具體實施方式

將光刻膠和玻璃粉按照以4∶6或6∶4的比例混合均勻，制成混合液，待用。

取完成了擴散工序待表面鈍化的硅片，進行嚴格的化學清洗并甩干，把配制的光刻膠和玻璃粉的混合液均勻涂敷在硅片2的表面(如圖1)，并裝入片架，放入烘箱，在150±5℃溫度條件下進行前烘，然后送入曝光機內曝光，再進行顯影以去除不必要的光刻膠和玻璃粉。將顯過影的硅片裝入載片舟，推入擴散爐，進行去膠，再將硅片裝上載片舟，推入擴散爐，升溫至820℃，在O₂氣氛中燒結20分鐘，結束后將載片舟拉出，取下硅片，這樣在硅片表面的PN結處就覆蓋了一層玻璃鈍化保護膜1(見圖2)。