[發(fā)明專利]半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)及其保護方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410690686.1
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN105633125A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張弦;陳芳林;吳煜東;邱凱兵;顏驥;高建寧;王政英
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：覆蓋在所述半導(dǎo)體芯片邊緣表面的鈍化層（4），所述鈍化層（4）為所述半導(dǎo)體芯片在經(jīng)過類金剛石膜沉積處理后，放置于200℃至350℃的環(huán)境中，并且在惰性氣體氛圍中進行退火處理后生成，以減小所述半導(dǎo)體芯片的漏電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片臺面，其特征在于：所述類金剛石膜沉積處理的沉積速率為10～300nm/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述惰性氣體氛圍采用包括H₂、N₂、He在內(nèi)的任意一種惰性氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鈍化層（4）的類金剛石膜的厚度為0.01um～1um。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中任一項所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導(dǎo)體芯片在200℃至350℃的環(huán)境中，并且在惰性氣體氛圍下進行退火處理的時間為20min～8hour。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：在所述鈍化層（4）的外表面設(shè)置有保護層（5），所述保護層（5）進一步采用保護橡膠或保護漆。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6中任一項所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述類金剛石膜沉積處理使用氣態(tài)碳氫化合物或所述氣態(tài)碳氫化合物與氫氣的混合物作為原料，通過PECVD工藝生成富含H元素或H離子的類金剛石膜；所述H元素或H離子以非定型方式分布于所述類金剛石膜的C原子網(wǎng)絡(luò)中；經(jīng)過退火處理，所述半導(dǎo)體芯片邊緣表面的懸掛鍵被富含H離子的類金剛石膜中和，通過減少半導(dǎo)體芯片邊緣的表面復(fù)合中心，減小所述半導(dǎo)體芯片邊緣的表面漏電流。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導(dǎo)體芯片的臺面終端結(jié)構(gòu)包括但不限于臺面正角、臺面負角、場限環(huán)中的任意一種結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6、8中任一項所述的半導(dǎo)體芯片臺面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導(dǎo)體芯片包括但不限于二極管、晶閘管、三極管、MOS、IGBT中的任意一種芯片。

10.一種半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101：對所述半導(dǎo)體芯片的邊緣表面進行類金剛石膜沉積處理，形成類金剛石膜結(jié)構(gòu)的鈍化層（4）；

S102：將經(jīng)過沉積處理的所述半導(dǎo)體芯片放置于200℃至350℃的環(huán)境中，并且在惰性氣體氛圍下進行退火處理，以進一步減小所述半導(dǎo)體芯片的漏電流。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于，所述步驟S101進一步包括：使用氣態(tài)碳氫化合物或所述氣態(tài)碳氫化合物與氫氣的混合物作為原料，通過PECVD工藝在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣表面沉積富含H元素或H離子的類金剛石膜，形成所述鈍化層（4）。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于：經(jīng)過所述步驟S102的退火處理，所述半導(dǎo)體芯片邊緣表面的懸掛鍵被富含H離子的類金剛石膜中和，通過減少半導(dǎo)體芯片邊緣的表面復(fù)合中心，減小所述半導(dǎo)體芯片邊緣的表面漏電流。

13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于：在步驟S101中，所述類金剛石膜的沉積速率為10～300nm/min。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于：在步驟S102中，惰性氣體氛圍包括但不限于H₂、N₂、He中的任意一種氣體氛圍。

15.根據(jù)權(quán)利要求10、11、12、14中任一項所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于：在步驟S102中，所述半導(dǎo)體芯片進行退火處理的時間為20min～8hour。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體芯片臺面保護方法，其特征在于，所述保護方法進一步包括步驟S103，該步驟包括：

在所述半導(dǎo)體芯片經(jīng)過退火處理后，在所述鈍化層（4）的外表面設(shè)置保護層（5），所述設(shè)置保護層（5）的過程包括涂覆保護橡膠或保護漆。