一种硅基玻璃钝化双向触发管芯片制造工艺的制作方法_2

文档序号:9812556阅读:来源:国知局
骤S401中选择性刻蚀采用光刻蚀,包括对氧化处理后元件的双面进行匀胶并暴光,形成选择性刻蚀区域。
[0047]开槽处理利用化学腐蚀液开槽(简称化腐开槽),形成台面结构,在化学腐蚀液应静置48小时以上,并利用动态控制化学腐蚀液的温度,化学腐蚀液使用硝酸;氢氟酸:冰乙酸:磷酸的混合液,静置48小时以上方可使用,使用过程中液的温度为动态控制,一般情况下,液由-1 O °C升至15 °C历时十分钟。
[0048]步骤S601包括在槽内涂敷玻璃粉并烧结,形成保护层,为保证玻璃的致密,本工艺采用了玻璃静置沉淀法,使玻璃自然沉淀在硅片表面,然后用硅胶块擦除多余的粉。玻璃的烧结过程使用了真空条件,结合玻璃的熔凝过程,来控制负压高低以达到玻璃致密性的要求,过程简称玻璃钝化。
[0049]步骤S701中形成电极具体包括一次形成镍电极、合金处理后二次形成镍电极。
[0050]合金处理过程中使大氮气做保护气,流量控制为15升/分钟,同时通入150晕升/分钟的氢气,防止表面氧化。
[0051]需要指出的是为保证器件参数AV大于8V。本器件中间的P型区的厚度必须控制在35-40μπι,而化腐开槽时又必须将两侧的pn结断开,即真正残留的硅片厚度一定小于P型区的厚度,一般在30-35μπι。将整个Φ76_硅片,腐蚀成一个普通白纸一半厚度的薄片。是具有相当难度的。玻璃钝化工艺在目前国内的半导体行业中己广泛应用,但将此工艺用在白纸一半厚度的溥硅片上,传统的工艺方法根本无法满足,本方案提供一套区别于传统方法的使用方案,使玻璃钝化工艺能够移植到该类型产品上,同时改善了烧结条件,使玻璃致密,漏电大幅降低,从而能够使该器件拥有了良好的可靠性。
[0052]请参照图4,采用本制造工艺后,诸多方面带耒了改善,尤其是常温漏电和高温漏电,带来了质的提高。以上三种工艺方式的主要区别是用不同的方法和不同的材质对裸露的pn结进行保护。第一种平面工艺方式是靠高温氧化生长二氧化硅膜,对pn结保扩,由于二氧化硅膜本身特性,决定了其漏电较大的弊端,且生产过程对环境的要求相当高,极易因为环境纯净度不够而使生长出的氧化膜质量欠佳而致产品报废。第二种白胶工艺是在是在该产品受国际卖方市场垄断的情况下,国人发明的一种替待方案,暂时缓解了该产品在国内的市场供应,但白胶的特性决定了该产品的品质。是一种权宜之计。第三种玻璃钝化的出现才彻底扭转了国内市场受垄断的局面。经过近几年的努力,该产品已在国内市场占了绝对优势,并转向国际市场供应。
[0053]该硅基玻璃钝化双向触发管芯片制造工艺:采用玻璃钝化方式对台面进行保护,同时利用了玻璃的良好耐热性及绝缘性,静置沉淀的玻璃涂敷方法以及采用真空条件来烧结玻璃的方法保证了玻璃保护层的致密性明显优于普通方法所形战的玻璃层,从而减小了漏电,使器件的耐热性和可靠性大幅提高,制造工艺简单,避免了制造过程中对环境的污染,另外利用化学腐蚀液开槽处理的方法保证了超薄化腐片的效果。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,包括如下步骤, SlOl:选择硅片类型; S201:对选择后的硅片进行磷扩散处理,形成N+区; S301:对磷扩散处理后的元件进行氧化处理; S401:对氧化处理后的元件进行选择性刻蚀; S501:对选择性刻蚀后的元件进行开槽处理; S601:在开槽处理后的元件槽内形成保护层; S701:在形成保护层的元件上电镀形成电极。2.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S701后还设置有步骤S801:对电镀后形成电极的元件进行划片分离,划片过程中进刀速度控制在5-6mm/秒。3.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤SlOl硅片类型为P型硅片,其电阻率P = 0.10-0.14Ω /CM2,厚度165±5微米。4.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S201中的磷扩散处理包括对硅片的双表面同时进行磷扩散处理,形成N+区,磷扩散处理的温度控制在1250 °C以上,磷扩散处理时间为20-23小时。5.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S301中氧化处理具体包括:在磷扩散处理后的元件表面生长厚度为0.8微米到1.2微米的氧化层,氧化时温度控制在1180 °C以上,时间4-6小时,在氧化过程中先进行干氧氧化,再进行湿氧氧化,最后进行干氧氧化。6.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S401中选择性刻蚀包括对氧化处理后元件的双面进行匀胶并暴光,形成选择性刻蚀区域。7.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述开槽处理利用化学腐蚀液开槽,形成台面结构,化学腐蚀液静置48小时以上,并利用动态控制化学腐蚀液的温度。8.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S601包括在槽内涂敷玻璃粉并烧结,形成保护层。9.根据权利要求1所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述步骤S701中形成电极具体包括一次形成镍电极、合金处理后二次形成镍电极。10.根据权利要求9所述的硅基玻璃钝化双向触发芯片制造工艺,其特征在于,所述合金处理过程中使大氮气做保护气,流量控制为15升/分钟,同时通入150毫升/分钟的氢气,防止表面氧化。
【专利摘要】本发明提出了一种硅基玻璃钝化双向触发管芯片制造工艺,包括如下步骤:S101:选择硅片类型;S201:对选择后的硅片进行磷扩散处理,形成N+区;S301:对磷扩散处理后的元件进行氧化处理;S401:对氧化处理后的元件进行选择性刻蚀;S501:对选择性刻蚀后的元件进行开槽处理;S601:在开槽处理后的元件槽内形成保护层;S701:在形成保护层的元件上电镀形成电极,本发明能够简化生产工艺,降低漏电并提高器件的热稳定性和伏安特性。
【IPC分类】H01L23/31, H01L21/56, H01L21/329, H01L29/861
【公开号】CN105576042
【申请号】CN201610099262
【发明人】牟庆船, 张秀娟
【申请人】安丘众一电子有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月23日
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