一种晶圆加工方法、设备及半导体器件制造方法与流程

本发明实施例涉及半导体制造，尤其涉及一种晶圆加工方法、设备及半导体器件制造方法。

背景技术：

1、玻璃钝化工艺是在半导体芯片表面附着一层含有玻璃成分的钝化膜，以保护芯片pn结的冶金结面。

2、目前，广泛使用的台面玻璃钝化方式主要包括电泳法、刀刮法和光阻法。其中，电泳法是将带有沟槽的硅片放置于电泳液中进行超声和电泳，以在沟槽表面形成玻璃钝化层；刀刮法是将配置好的玻璃浆采用人工刀刮的方式均匀涂覆在带有沟槽的硅片表面，以形成玻璃钝化层；光阻法是将玻璃粉与光刻胶均匀混合形成玻璃胶，通过匀胶、曝光、显影的方法，实现将玻璃胶选择性地涂覆在芯片的有效区域。然而，随着用户对生产效率、生产成本及生产良率的要求逐步提高，电泳法进行玻璃钝化的工艺复杂且玻璃粉浪费严重，生产成本高；刀刮法进行玻璃钝化得到的产品一致性较低，且会在芯片表面残留玻璃点，影响后续工艺，降低产品良率；光阻法进行玻璃钝化，对光刻胶性能要求较高，工艺复杂且生产成本高。

3、因此，如何提高玻璃钝化工艺的生产效率和生产良率，降低生产成本，成为行业内亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种晶圆加工方法、设备及半导体器件制造方法，以简化制备工艺，提高生产效率，降低生产成本。

2、根据本发明的一方面，提供了一种晶圆加工方法，包括：

3、提供一晶圆；其中，所述晶圆包括至少一个待加工表面，所述待加工表面包括待加工区域；不同所述待加工表面的所述待加工区域在所述晶圆上的正投影重合；

4、在所述待加工表面进行离子注入与扩散，形成pn结；

5、对所述待加工表面进行图形化，在所述待加工区域形成沟槽；其中，所述沟槽侧面边缘暴露pn结的冶金结面；

6、在所述沟槽中填充玻璃胶，形成玻璃钝化层。

7、可选地，所述对所述待加工表面进行图形化，在所述待加工区域形成沟槽，包括：

8、在所述待加工表面涂覆光刻胶并进行曝光与显影，形成光刻胶层；其中，所述光刻胶层暴露所述待加工区域；

9、将所述晶圆置于硅腐蚀液中，对所述晶圆的所述待加工区域进行刻蚀，形成所述沟槽。

10、可选地，所述在所述沟槽中填充玻璃胶，形成玻璃钝化层，包括：

11、采用自动点胶机，识别所述晶圆上的目标定位点，并控制点胶针头按照预设移动路径向相应所述沟槽中填充玻璃胶，形成玻璃胶层；

12、以预设固化方式对所述玻璃胶层进行固化，烧结形成所述玻璃钝化层。

13、可选地，所述预设固化方式包括紫外固化或热固化。

14、可选地，所述烧结形成所述玻璃钝化层，包括：

15、对所述玻璃胶层进行烧结去胶；

16、对经烧结去胶的所述玻璃胶层烧结熔化，形成所述玻璃钝化层。

17、可选地，所述对所述玻璃胶层进行烧结去胶，包括：

18、在第一气体氛围中，对所述玻璃胶层在第一烧结温度范围内以恒定温度进行烧结，直至达到第一烧结时间范围；

19、所述对经烧结去胶的所述玻璃胶层烧结熔化，包括：

20、在第二气体氛围中，对经烧结去胶的所述玻璃胶层在第二烧结温度范围内以恒定温度进行烧结，直至达到第二烧结时间范围。

21、可选地，所述第一气体氛围包括氧气氛围，所述第二气体氛围包括氮气与氧气的混合氛围；

22、所述第一烧结温度范围为300～500℃，所述第二烧结温度范围为800～850℃；

23、所述第一烧结时间范围为10～30分钟，所述第二烧结时间范围为15～40分钟。

24、可选地，所述待加工表面还包括：非待加工区域；

25、所述晶圆加工方法，还包括：

26、在所述待加工表面形成金属引线层；其中，所述金属引线层设置于所述非待加工区域。

27、根据本发明的另一方面，提供了一种晶圆加工设备，用于执行如第一方面任意实施例所述的晶圆加工方法。

28、根据本发明的另一方面，还提供了一种半导体器件制造方法，包括如第一方面任意实施例所述的晶圆加工方法。

29、本发明实施例提供的晶圆加工方法，通过在晶圆的待加工表面以相应导电类型的离子进行离子注入与扩散，在晶圆中形成pn结。对待加工表面进行图形化，在晶圆的待加工区域形成沟槽，从而形成半导体器件的台面结构；其中，沟槽侧面边缘暴露pn结的冶金结面。通过在相应沟槽中直接填充适量玻璃胶，形成玻璃钝化层，实现在晶圆的待加工表面选择性形成玻璃钝化层，从而有效简化了制备工艺，提高了生产效率，且使用的玻璃胶不存在不必要的浪费，降低了生产成本。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种晶圆加工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述对所述待加工表面进行图形化，在所述待加工区域形成沟槽，包括：

3.根据权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述在所述沟槽中填充玻璃胶，形成玻璃钝化层，包括：

4.根据权利要求3所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述预设固化方式包括紫外固化或热固化。

5.根据权利要求3所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述烧结形成所述玻璃钝化层，包括：

6.根据权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述第一气体氛围包括氧气氛围，所述第二气体氛围包括氮气与氧气的混合氛围；

8.根据权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述待加工表面还包括：非待加工区域；

9.一种晶圆加工设备，其特征在于，用于执行如权利要求1-8中任一项所述的晶圆加工方法。

10.一种半导体器件制造方法，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的晶圆加工方法。

技术总结
本发明公开了一种晶圆加工方法、设备及半导体器件制造方法。该晶圆加工方法包括：提供一晶圆；其中，晶圆包括至少一个待加工表面，待加工表面包括待加工区域；不同待加工表面的待加工区域在晶圆上的正投影重合；在待加工表面进行离子注入与扩散，形成PN结；对待加工表面进行图形化，在待加工区域形成沟槽；其中，沟槽侧面边缘暴露PN结的冶金结面；在沟槽中填充玻璃胶，形成玻璃钝化层。本发明实施例的技术方案可有效简化制备工艺，提高生产效率，降低生产成本。

技术研发人员：孙江涛,祖显文
受保护的技术使用者：马鞍山市槟城电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15