一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料，按重量计，包括以下组分：丁基卡必醇:30‑35％；乙基纤维素：1.2‑4％；润滑剂：0.05‑0.5％；触变剂：0.6‑1.4％；玻璃粉：60‑65％；所述玻璃粉为SiO

A slurry for glass passivation layer of semiconductor devices and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料及其制备方法
本专利技术属于半导体器件印刷领域，尤其是涉及一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料及其制备方法。
技术介绍
半导体器件现主要采用丝网印刷技术在一面带有沟槽的硅片上印刷一层浆料，再经低温干燥及高温烧结后形成一层玻璃钝化保护层，浆料的质量很大程度上决定这印刷的完整性、保护层的质量和印刷效率。而触变剂是浆料中的重要成分，主要用于悬浮增稠的有机胶体，使浆料中的玻璃粉均匀分散而不产生团聚和沉降，对浆料的粘稠度、附着性起调节作用，可以改善浆料印刷的质量及工艺性能。现有的浆料，因其粘稠度的搭配问题，导致浆料印刷后表面完整性差、槽内玻璃层厚度不均匀、同时，因浆料粘稠度的问题导致非沟槽部分即电极面的电性不合格。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料及其制备方法，利用该浆料印刷的保护层具有良好的均匀性且厚度合格，同时电极面的电性也满足要求，使硅片正面形成一条透明平滑且完整的玻璃钝化层。本专利技术还提供一种上述浆料的制备方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料，按重量计，包括以下组分：丁基卡必醇:30-35％；乙基纤维素：1.2-4％；润滑剂：0.05-0.5％；触变剂：0.6-1.4％；玻璃粉：60-65％；所述玻璃粉为SiO2颗粒，其大小为2-30μm。优选地,所述触变剂的含量为0.8-1.2％。优选地，所述玻璃粉颗粒大小为2-16μm。r>进一步的，所述触变剂选自蓖麻油、气相二氧化硅或聚酰胺蜡。优选地，所述触变剂为蓖麻油。一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料的制备方法，步骤如下：A：按重量百分比将乙基纤维素和润滑剂溶于丁基卡必醇中，在自动搅拌机中恒温搅拌4h，搅拌温度为：70-120℃；B：按上述重量百分比将蓖麻油加入步骤A溶液中，在30-60℃的温度内，搅拌2h；C：向步骤B中按照上述重量百分比添加玻璃粉；D：恒温搅拌24h，温度为30-60℃；F：将步骤D配置好的浆料用丝网印刷的方式印刷在一面设有沟槽的硅片上，经烘干、真空烧结后形成玻璃钝化层。进一步的，步骤F中所述烘干温度为：130-200℃；所述烧结温度为550-820℃，所述烧结炉内真空压力为：-1×105-0.5×105MPa。与现有技术相比，本技术方案具有如下的优点和有益效果：本专利技术提供的一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料，通过大量的试验，确定浆料的组合范围，并按照本技术方案提供的浆料印刷获得的玻璃钝化层具有良好的完整性、厚度均匀性，同时亦可保证电极面的电压合格。附图说明图1是本专利技术实施例一中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图；图2是本专利技术实施例二中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图；图3是本专利技术实施例三中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图；图4是本专利技术实施例四中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图；图5是本专利技术对比例一中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图；图6是本专利技术对比例二中的沟槽玻璃钝化层的平面外观图。具体实施方式下面结合实施例和对比例对本专利技术做进一步说明：在以下实施例和对比例中，用目测观察烧成后沟道平面外观表示玻璃钝化层的完整性，目测可以看到沟槽内的玻璃钝化层宽度是否均匀，有无陀聚起凝现象，若沟槽内的玻璃钝化层宽度均匀且无起凝陀聚的硬物，表示沟槽表面玻璃钝化层的完整性好；利用厚度(μm)表示玻璃钝化层的均匀性，这一数值的标准范围值是40±5μm，超过或低于标准值，说明玻璃钝化层不均匀；用逆向电压(V)表示电极面的电性，这一数值越大，表示电极面的电性越好，则表示浆料的粘稠度越好，未流动到电极面而影响其电压。实施例一：如表1中所述，取重量比为4％的乙基纤维素和0.05％的润滑剂倒入质量比为35％的丁基卡必醇中，在70-120℃的搅拌釜内进行溶解，恒温搅拌4h；然后降温至30-60℃，再添加重量比为0.8％的蓖麻油，恒温搅拌2h；再添加重量比为60％的玻璃粉，此时温度仍未30-60℃，将所得到的溶液经过恒温搅拌24h后制成浆料溶液。采用丝网印刷技术，将玻璃浆液印刷在一面带有沟槽的硅片上，并经130-200℃干燥固化后，再经真空压力为：-1×105-0.5×105MPa的高温烧结炉内进行烧结，烧结温度为550-820℃，其中高温烧结的恒温温度为820±20℃，进而获得一层玻璃钝化层。在本实施例中，触变剂是蓖麻油，重量比为0.8％，其他成分配比均在范围之内，获得的玻璃钝化层在100倍显微镜下的表面如图1所示，沟槽内玻璃钝化层的表面宽度均匀、无陀聚，表示沟槽表面玻璃钝化层完整性好；厚度为38-44μm，其中在沟槽底部的厚度要大于在沟槽两侧的厚度，因在印刷过程中，沟槽两侧的浆液将顺着侧面的斜度向下流，但整体厚度也在标准范围值40±5μm内；测试非沟槽部分的电极面，其电压值为1200-1300V，满足硅片性能要求。实施例二：如表1中所述，取重量比为3％的乙基纤维素和0.5％的润滑剂倒入质量比为32％的丁基卡必醇中，在70-120℃的搅拌釜内进行溶解，恒温搅拌4h；然后降温至30-60℃，再添加重量比为1.2％的蓖麻油，恒温搅拌2h；再添加重量比为63％的玻璃粉，此时温度仍未30-60℃，将所得到的溶液经过恒温搅拌24h后制成浆料溶液。采用丝网印刷技术，将玻璃浆液印刷在一面带有沟槽的硅片上，并经130-200℃干燥固化后，再经真空压力为：-1×105-0.5×105MPa的高温烧结炉内进行烧结，烧结温度为550-820℃，其中高温烧结的恒温温度为820±20℃，进而获得一层玻璃钝化层。在本实施例中，触变剂是蓖麻油，重量比为1.2％，其他成分配比均在范围之内，获得的玻璃钝化层在100倍显微镜下的表面如图2所示，沟槽内玻璃钝化层的表面宽度均匀、无陀聚；厚度为38-44μm，在标准范围值内40±5μm；且电极面的电压为1200-1300V，满足硅片性能要求。实施例三：如表1中所述，取重量比为1％的乙基纤维素和0.05％的润滑剂倒入质量比为30％的丁基卡必醇中，在70-120℃的搅拌釜内进行溶解，恒温搅拌4h；然后降温至30-60℃，再添加重量比为0.6％的蓖麻油与气相二氧化硅的混合物，蓖麻油与气相二氧化硅的比例是：6-8:2-4，恒温搅拌2h；再添加重量比为65％的玻璃粉，此时温度仍未30-60℃，将所得到的溶液经过恒温搅拌24h后制成浆料溶液。采用丝网印刷技术，将玻璃浆液印刷在一面带有沟槽的硅片上，并经130-200℃干燥固化后，再经真空压力为：-1×105-0.5×105MPa的高温烧结炉内进行烧结，烧结温度为550-820℃，其中高温烧结的恒温温度为820±20℃，进而获得一层玻璃钝化层。在本实施例中，触变剂是蓖麻油与气相二氧化硅的混合物，蓖麻油与气相二氧化硅的比例是：6-8:2-4，混合后的重量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料，其特征在于，按重量计，包括以下组分：丁基卡必醇:30-35％；乙基纤维素：1.2-4％；润滑剂：0.05-0.5％；触变剂：0.6-1.4％；玻璃粉：60-65％；所述玻璃粉为SiO

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件玻璃钝化层所用浆料，其特征在于，按重量计，包括以下组分：丁基卡必醇:30-35％；乙基纤维素：1.2-4％；润滑剂：0.05-0.5％；触变剂：0.6-1.4％；玻璃粉：60-65％；所述玻璃粉为SiO2颗粒，其大小为2-30μm。


2.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于,所述触变剂的含量为0.8-1.2％。


3.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于，所述玻璃粉颗粒大小为2-16μm。


4.根据权利要求1-3任一项所述的浆料，其特征在于，所述触变剂选自蓖麻油、气相二氧化硅或聚酰胺蜡。


5.根据权利要求4所述的浆料，其特征在于，所述触变剂为蓖麻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓捧，徐长坡，陈澄，梁效峰，杨玉聪，李豆，王晓伟，张雅楠，于涛，张伟建，张俊芳，
申请(专利权)人：天津环鑫科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12