一种二极管组件沟槽抛光方法与流程

本发明涉及二极管制造技术领域，尤其涉及一种二极管组件的加工方法。

背景技术：

传统pn结构二极管组件包括p结构和n结构，通常会在n结构或p结构一侧开设沟槽，且沟槽深度超过pn结界面，然后将玻璃浆料涂布在沟槽内侧，利用高温促使玻璃浆料通过玻璃tg转化温度烧结，令其包覆pn结及附近区域，形成二极管终端结构。

沟槽的开设通常采用无机酸蚀刻的方式获得，通过酸化蚀刻方式消耗沟槽区域内的硅材料，最终形成预想得到的沟槽结构。然而因为无机酸与硅材料进行化学反应通常没有方向性，加上有掩模(pr)保护，蚀刻完毕后会在沟槽边缘出现“鸟嘴”结构，参见图1。若产生“鸟嘴”结构，将会造成玻璃浆料无法有效的涂布，继而无法实现玻璃烧结，从而无法对pn结及其周围实现有效地保护。此外，“鸟嘴”结构在产品通电状态下，因硅半导体材料中电荷粒子依靠“鸟嘴”立体结构分布，会造成异常电场集中及放电现象。二极管晶圆在制作过程中会经过多次高温、干/湿蚀刻等制程，会在晶圆表面留下微结构破坏。且因晶圆表面存在周期性的结构改变，极易产生应力。而应力加诸于晶粒表面会加大微结构破坏，造成晶粒结晶破坏，从而在使用中发生电性异常现象。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种特定的沟槽蚀刻方法，可以有效改善或去除pn二极管终端结构沟槽因混酸型湿式蚀刻造成的“鸟嘴”结构，有效避免晶圆微结构破坏及晶粒内的应力累积。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种二极管组件沟槽抛光方法，包括如下步骤：

(1)在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入混合酸中进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为5-20μm；所述混合酸按体积比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)。

(2)抛光结束后，将晶圆置入流动的去离子水中进行冲洗和浸泡。

优选地，还包括步骤(3)取出晶圆在显微镜下观察，若“鸟嘴”结构仍未去除，则返回步骤(1)继续进行抛光处理。

优选地，混合酸的温度为-25至25℃。

优选地，硫酸与氢氟酸的比例为1：(2-3)。

优选地，所述混合酸按重量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝5:5:2:5。

与现有的技术相比，采用本发明生产的二极管组件，可有效去除晶圆的“鸟嘴”结构及晶粒内部应力。“鸟嘴”结构去除可有效降低晶粒于反向偏压下之区域电场过强现象，协助更高晶粒耐压表现。目前因实施"沟酸清洗"制程，tgi可量产单一晶粒电压高达2400v，处业界领先地位。

附图说明

图1为现有技术蚀刻后生产二极管组件的结构示意图；

图2为采用本发明蚀刻方法后得到的二极管组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种二极管组件沟槽抛光方法，包括如下步骤：

(1)在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入温度为20℃的混合酸中进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为12μm；所述混合酸按重量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝5:5:2:5。

(2)抛光结束后，将晶圆置入流动的去离子水中进行冲洗和浸泡。

(3)取出晶圆在显微镜下观察，若“鸟嘴”结构仍未去除，则返回步骤(1)继续进行抛光处理。

处理结束后的晶圆消除了“鸟嘴”结构，将玻璃浆料涂布在沟槽内侧，利用高温促使玻璃浆料通过玻璃tg转化温度烧结，令其包覆pn结及附近区域，如图2所示。

“鸟嘴”结构去除可有效降低晶粒于反向偏压下之区域电场过强现象，协助更高晶粒耐压表现。据统计，采用上述方法得到的晶圆可量产单一晶粒电压高达2400v，处业界领先地位。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种二极管组件沟槽抛光方法，包括在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入混合酸中进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为5‑20μm；所述混合酸按重量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4‑10):(4‑10):(2‑5):(3‑8)。本发明可以有效改善或去除PN二极管终端结构沟槽因混酸型湿式蚀刻造成的“鸟嘴”结构，有效避免晶圆微结构破坏及晶粒内的应力累积。

技术研发人员：李珏蒨;冯继伟;高隆庆
受保护的技术使用者：扬州虹扬科技发展有限公司;台湾玻封电子股份有限公司
技术研发日：2018.07.23
技术公布日：2019.08.16