[發明專利]一種制作高效玻璃鈍化芯片工藝

有效

• 申請號: 201611253968.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106876262B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 黃小鋒
• 申請（專利權）人: 常州星海電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/306;H01L21/3105
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙) 32211
• 代理人: 楊闖

本發明公開了一種制作高效玻璃鈍化芯片工藝,步驟如下,在做完硼、磷擴散的硅片晶圓的磷面與硼面分別覆上光刻膠并進行無線條曝光；選擇金剛石劃片刀,從晶圓硼面中部下刀,在晶圓硼面的橫向與縱向進行切割開槽,橫向與縱向的溝槽之間圍合成單個晶體芯片,并依次進行混合酸腐蝕、去膠清洗、烘干、玻璃鈍化、鍍鎳、電性能測試、劃片、裂片,以獲得單個二極管芯片。本工藝制出的二極管芯片具有優勢:保證芯片尺寸不變,可明顯增加芯片有效面積,從而使芯片VF大大減小,提高其正向浪涌能力,減少發熱量,延長芯片使用壽命；保證芯片有效面積不變,能保證更小尺寸芯片的電參數性能符合要求,從而提高硅片利用率,降低成本保持市場競爭力。

技術領域

本發明涉及一種制作高效玻璃鈍化芯片工藝。

背景技術

傳統的玻璃鈍化芯片生產工藝流程：采用光刻，即用照相復印的方法，將光刻版上的圖形精確的復印在涂有光刻膠的擴散片表面；然后再進行溝槽腐蝕，即在光刻膠的保護下，直接對擴散片的P+區進行選擇性化學腐蝕，將P-N結刻蝕穿，P-N結表面需腐蝕成鏡面。

根據二極管芯片的基本特性，加工過程中溝槽縱向腐蝕深度至少大于結深，才能保證芯片的反向擊穿電壓最優化。所以，在溝槽腐蝕過程中，最重要的管控點為縱向腐蝕深度，但是由于縱向腐蝕和橫向腐蝕是同時進行的，傳統工藝在確保縱向腐蝕深度達到要求后，存在橫向腐蝕太寬的問題。針對該問題，嘗試采取更換基材、減小光刻線條寬度等措施，都未取得明顯效果，這也成為困擾玻璃鈍化二極管芯片加工行業的一大難題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種制作高效玻璃鈍化芯片工藝，其先切割出一定深度的溝槽，隨后再進行短時間的腐蝕，在保證縱向腐蝕深度的基礎上控制橫向腐蝕寬度，以使芯片有效面積獲得明顯增大。

實現本發明的技術方案如下：

一種制作高效玻璃鈍化芯片工藝,該工藝包括如下步驟,

S1,在做完硼、磷擴散的硅片晶圓的磷面與硼面分別覆上光刻膠,并進行無線條曝光；

S2,選擇刀片寬度介于60μm-100μm的金剛石劃片刀,并將劃片刀裝夾到加工設備上,調試好基準高度；

S3,將步驟S1中獲得的覆有光刻膠的晶圓硼面朝上,放置在割機加工平臺上,設定好刀片切割機留底高度與切割尺寸,等待啟動切割指令；

S4,劃片刀從晶圓硼面中部下刀,在硅片硼面的橫向與縱向進行切割開槽,橫向與縱向的溝槽之間圍合成單個晶體芯片,所述溝槽的寬度為60-100μm,溝槽的底部靠近P型半導體層的內表面但不穿過P型半導體層的內表面；

S5,采用混合酸腐蝕液對晶圓的P型半導體層進行選擇性化學腐蝕,混合酸腐蝕液進入溝槽中進行8分鐘以下的腐蝕,將溝槽的寬度腐蝕到190μm—210μm,腐蝕的深度深入P型半導體層與N型半導體層之間的P—N結處20—30μm；混合酸腐蝕液由濃硫酸、濃硝酸、氫氟酸、冰乙酸按照3:11:6:5的比例混合而成；

S6,對步驟S5中獲得的晶圓進行去膠清洗、烘干；

S7,在溝槽底部腐蝕出的P—N結處表面涂覆上玻璃粉漿,在750℃—850℃范圍內,進行燒結,形成P—N結處的鈍化玻璃保護層；

S8,用化學鍍鎳的方法,在獲得的晶圓兩表面鍍上鎳層并進行合金,使鎳與硅形成歐姆接觸,在P型半導體層與N型半導體層上分別獲得金屬歐姆接觸電極；

S9,用全自動探針測試臺對玻璃鈍化晶圓中的晶體芯片進行電性能測試,將不合格的晶體芯片打上墨點；

S10,將測試完成后的玻璃鈍化晶圓,用激光切割機進行切割并人工分裂成單個晶體芯片。

進一步地，所述激光切割機與切割出的溝槽進行對位切割。