[發明專利]超大功率光阻玻璃芯片生產工藝

在審

• 申請號: 202010196198.0
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111370301A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 黃小鋒;屠星宇
• 申請（專利權）人: 常州星海電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/48;H01L21/56;H01L21/02;B08B5/00;B08B7/00;G03F7/30
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙) 32294
• 代理人: 何學成

1.超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1，勻膠：采用光刻膠將硅片P、N面進行涂覆保護；

S2，一次光刻：通過對硅片P面表面設置尺寸為100—135mil的光刻板對光刻膠進行曝光顯影，完成一次光刻，外表面形成光刻圖形，硅片上形成無光刻膠保護的溝槽腐蝕區；

S3，溝槽腐蝕：將硅片在低溫混合酸中進行腐蝕，在光刻膠的保護下，硅片的P面進行選擇性化學腐蝕，無光刻膠保護的溝槽腐蝕區會將P-N結刻蝕穿，P-N結表面腐蝕成鏡面；

S4，HCl清潔：對腐蝕后的硅片通入HCl氣體清潔，HCl氣體沖刷溝槽腐蝕時引入的雜質離子，反應時氣體壓強為150—500mtorr，溫度為500—650℃；時間為30—60min。

S5，SIPOS：在500—800℃，氣壓為100—750mtorr條件下，先向體系中通入SiH₄，通入1—5min后向體系中同時通入SiH₄與N₂O，通入時間為60min—120min，硅片P+面沉積生成氧化層；

S6，二次勻膠：將光刻膠和玻璃粉混合的光阻玻璃均勻覆蓋在完成SIPOS沉積后的硅片P+面和溝槽中；

S7，二次光刻：通過高精密定位的自動曝光機和噴淋式顯定影，清除芯粒表面窗口面與溝槽中央殘留的光阻玻璃；

S8，玻璃鈍化：在400—600℃時燒去光刻膠；在750—900℃時，玻璃粉燒成玻璃，形成二極管芯片P-N結與鳥嘴的鈍化保護層；

S9，LTO：在氣壓為100—750mtorr條件下，向體系中通入SiH₄與O₂，兩者在硅片表面生成SiO₂保護膜，所述SiO₂保護膜覆蓋在硅片P面和溝槽中；

S10，三次勻膠、三次光刻：燒結后形成的玻璃層和溝槽再次用光刻膠涂覆，再通過曝光顯影實現光刻膠保護；

S11，去氧化層和金屬化：去除芯粒窗口表面氧化層，然后在其表面金屬化，即在硅片P+面和N+面鍍上鎳層，然后經過合金手段，使鎳與硅反應形成歐姆接觸，形成P+面和N+面的歐姆接觸電電極；

S12，鋸片裂片：在溝槽的中心線進行切割，切割后分裂成單個的玻璃鈍化芯片。

2.如權利要求1所述的超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于：所述S7二次光刻時噴淋式顯定影所用的噴淋頭與基片垂直，噴淋時的壓強為15～20psi；流量為30～40mL/min。

3.如權利要求1所述的超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于：所述S11去氧化層和金屬化中合金手段為在氮氣保護下，反應溫度為550—750℃，鍍在硅上的鎳層與硅反應生成鎳硅合金。

4.如權利要求1所述的超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于：所述S11去氧化層和金屬化后，還包括S11-1，芯片測試，對金屬化的硅片進行電性能測試，不合格的硅片打上墨點標記。

5.如權利要求1所述的超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于：所述S1勻膠、S6二次勻膠及S10三次勻膠采用的光刻膠顆粒為0.5μm—200μm。

6.如權利要求1所述的超大功率光阻玻璃芯片生產工藝，其特征在于：所述S3溝槽腐蝕中的混合酸為氫氟酸和硝酸與冰乙酸、硫酸中的一種或兩種混合。