专利名称：一种平、台结合双向二极管芯片及制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双向二极管芯片及制作工艺，尤其涉及一种平、台结合双向二极管芯片及制作工艺，属于二极管芯片的加工领域。
背景技术：
目前双向二极管芯片(DB3-DB6)的制作工艺有酸洗工艺和GPP玻璃钝化工艺，酸洗工艺主要的问题是用酸量不可控制，用量大，对环境损害比较大。而GPP工艺成本高，腐蚀深度60微米(um)左右，碎片率比较高，整个工艺的可控制性比较差；用上述工艺制作的芯片性能很难达到理想效果，而且抗损力较弱。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种平、台结合双向二极管芯片及制作工艺。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案
本发明的平、台结合双向二极管芯片，由P型原始硅片加工而成，芯片的两面靠近两端处均设置有一次氧化层(二氧化硅，化学式Si02)，芯片的两面还设置有磷扩散层，所述一次氧化层和所述磷扩散层上还设置有二次氧化层，二次氧化层与一次氧化层重叠区域的两端开有台面槽，台面槽上设有氮化硅钝化层(化学式=Si3N4),芯片两面的表层还设置有镍层 (化学符号Ni)。具体地，所述一次氧化层的厚度为1微米(符号um);所述台面槽的深度为5微米； 所述氮三硅钝化层的厚度为1000埃-2000埃(长度单位，符号A)；所述镍层的厚度为2微米。所述P型原始硅片的电阻率为0. 1-0. 5欧姆.厘米(符号Ω . cm)。本发明的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，包括以下步骤
(1)提供一P型原始线切割硅片；
(2)对所述硅片的两面同时进行第一次氧化，分别形成一次氧化层；
(3)对所述硅片两面的一次氧化层同时进行光刻，除去部分一次氧化层，使同一面的一次氧化层呈均勻的不连续分布；
(4)将步骤(3)得到的硅片进行磷扩散，形成磷扩散层；
(5)将步骤(4)得到的硅片进行第二次氧化，在所述硅片的两面分别形成二次氧化层；
(6)在所述一次氧化层和所述二次氧化层的重叠区域光刻台面槽；
(7)在所述台面槽上生长氮化硅钝化层；
(8)在所述硅片的中部光刻引线孔；
(9)通过化学镀的方式，在步骤(8)得到的硅片的两面同时镀镍；
(10)沿着步骤(8)所述引线孔切割得到独立的芯片。具体地，所述步骤(2)中一次氧化层的厚度为1微米。
所述步骤(6)中台面槽的深度为5微米。所述步骤(7)中四氮化三硅钝化层的厚度为1000埃-2000埃。所述步骤(9 )中镍层的厚度为2微米。所述步骤(4)中磷扩散的环境温度为1200°C，扩散时间为20小时。所述步骤(5)中氧化的环境温度为1100°C，氧化时间为2小时。本发明的有益效果在于
本发明的芯片制作工艺采用先光刻再磷扩散，腐蚀深度只有5um左右，硅片机械强度高，不易碎片，而且制作30-200V的产品其电压一致性可控制士5%内，由于腐蚀深度只有 5微米，所以制作过程的碎片率低，划片(或者称为切割)的效率大大提高，比GPP工艺提高 40%以上，生产过程碎片率下降70%，能够节约整个图形的面积约20% ；钝化采用了二氧化硫氧化层(SiO2) +氮化硅(Si3N4)结合的方式，整个工艺的适应性广泛，本工艺对原始硅片表面要求比较低，可使用原始线切割工艺硅片制作，比抛光片成本节约15% ；用本发明工艺制作的本发明芯片不仅性能优良，而且抗损力强，不易损坏。
图1是本发明双向二极管芯片解除封装时的结构示意图； 图2是本发明芯片制作工艺步骤中芯片的结构变化示意图。其中，1-硅片，2- —次氧化层，3-磷扩散层，5-台面槽，6-氮化硅钝化层，7_重叠氧化层，8-引线孔，9-镍层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步具体描述
如图1所示，本发明的平、台结合双向二极管芯片，由P型原始硅片1加工而成，芯片的两面靠近两端处均设置有一次氧化层(，图1中不可视，见图2中一次氧化层2)，芯片的两面还设置有磷扩散层3，一次氧化层和磷扩散层3上还设置有二次氧化层，二次氧化层与一次氧化层形成重叠氧化层7，在重叠氧化层7的区域内开有台面槽5，台面槽5上设有氮化硅钝化层6，芯片两面的表层还设置有镍层9。如图2所示，一次氧化层2的厚度为1微米；如图1所示，台面槽5的深度为5微米；氮化硅钝化层6的厚度为1000埃-2000埃；镍层9的厚度为2微米；P型原始硅片1的电阻率为0. 1-0. 5欧姆.厘米。以一片硅片加工为两片芯片为例，如图2所示，本发明的平、台结合双向二极管芯片的制作过程如下(图2中共10幅图，分别用箭头隔开，每一幅图分别对应以下每一个步骤，如第一幅图为步骤(1)的硅片1，最后一幅图为步骤(10)的两片独立芯片)
(1)提供一P型原始线切割硅片1 ；
(2)对硅片1的两面同时进行第一次氧化，分别形成一次氧化层2，一次氧化层2的厚度为1微米；
(3)对硅片1两面的一次氧化层2同时进行光刻，除去部分一次氧化层2，使同一面的一次氧化层2呈均勻的不连续分布；
(4)将步骤(3)得到的硅片1进行磷扩散，磷扩散的环境温度为1200°C，扩散时间为20小时，形成磷扩散层3;
(5)将步骤(4)得到的硅片1进行第二次氧化，氧化的环境温度为1100°C，氧化时间为 2小时，在硅片1的两面分别形成重叠氧化层7 ；
(6)在重叠氧化层7内光刻台面槽5，台面槽5分别位于硅片1的中部和两端，台面槽 5的两端均保留有重叠氧化层7，台面槽5的深度为5微米；
(7)在台面槽5上生长厚度为1000埃-2000埃的氮化硅钝化层6；
(8)在硅片1的中部光刻引线孔8；
(9)通过化学镀的方式，在步骤(8)得到的硅片1的两面同时镀镍，得到厚度为2微米的镍层9 ；
(10)沿着步骤(8)所述的引线孔8切割得到独立的芯片，然后经过封装即得芯片成品。
由于台面槽5的深度只有5微米，所以制作过程的碎片率低，划片的效率大大提
尚ο
权利要求
1.一种平、台结合双向二极管芯片，由P型原始硅片加工而成，其特征在于芯片的两面靠近两端处均设置有一次氧化层，芯片的两面还设置有磷扩散层，所述一次氧化层和所述磷扩散层上还设置有二次氧化层，二次氧化层与一次氧化层重叠区域的两端开有台面槽，台面槽上设有氮化硅钝化层，芯片两面的表层还设置有镍层。
2.根据权利要求1所述的平、台结合双向二极管芯片，其特征在于所述一次氧化层的厚度为1微米；所述台面槽的深度为5微米；所述氮化硅钝化层的厚度为1000埃-2000埃； 所述镍层的厚度为2微米。
3.根据权利要求1所述的平、台结合双向二极管芯片，其特征在于所述P型原始硅片的电阻率为0. 1-0. 5欧姆.厘米。
4.一种如权利要求1所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于包括以下步骤(1)提供一P型原始线切割硅片；(2)对所述硅片的两面同时进行第一次氧化，分别形成一次氧化层；(3)对所述硅片两面的一次氧化层同时进行光刻，除去部分一次氧化层，使同一面的一次氧化层呈均勻的不连续分布；(4)将步骤(3)得到的硅片进行磷扩散，形成磷扩散层；(5)将步骤(4)得到的硅片进行第二次氧化，在所述硅片的两面分别形成二次氧化层；(6)在所述一次氧化层和所述二次氧化层的重叠区域光刻台面槽；(7)在所述台面槽上生长氮化硅钝化层；(8)在所述台面槽上光刻引线孔；(9)通过化学镀的方式，在步骤(8)得到的硅片的两面同时镀镍；(10)沿着步骤(8)所述引线孔切割得到独立的芯片。
5.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(2)中一次氧化层的厚度为1微米。
6.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(6)中台面槽的深度为5微米。
7.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(7)中四氮化三硅钝化层的厚度为1000埃-2000埃。
8.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(9)中镍层的厚度为2微米。
9.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(4)中磷扩散的环境温度为1200°C，扩散时间为20小时。
10.根据权利要求4所述的平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，其特征在于所述步骤(5)中氧化的环境温度为1100°c，氧化时间为2小时。
全文摘要
本发明公开了一种平、台结合双向二极管芯片，由P型原始硅片加工而成，芯片的两面靠近两端处均设置有一次氧化层，芯片的两面还设置有磷扩散层，所述一次氧化层和所述磷扩散层上还设置有二次氧化层，二次氧化层与一次氧化层的重叠区域内开有台面槽，台面槽上设有氮化硅钝化层，芯片两面的表层还设置有镍层。本发明还公开了一种平、台结合双向二极管芯片的制作工艺，包括以下步骤一次氧化、光刻、磷扩散、二次氧化、光刻台面槽、钝化、光刻引线孔、渡镍、切割得到独立芯片。本发明的优点在于由于硅片机械强度高，不易碎片，所以划片(或称为切割)的效率大大提高，比GPP工艺提高40%以上，能够节约整个图形的面积约20%。
文档编号H01L29/861GK102244104SQ20111018964
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者王兴龙, 邹红兵 申请人:重庆平伟实业股份有限公司