半导体台面器件钝化方法技术

技术编号:3223471 阅读:261 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种半导体台面器件钝化工艺,它将腐蚀好的台面器件冲洗好后,立即放入预先配置好的HF,HNO-[3],HAc,H-[2]O溶液内,使其先生成一层染色膜,然后去掉保护胶后进行稳定处理,接着放到淀积炉内再淀积一层氮化硅,最后再涂敷一层硅漆,这样在台面上形成染色膜—Si-[3]N-[4]—有机硅漆的多层保护层。经本工艺钝化的半导体台面器件具有良好的稳定性和可靠性,特别是在高温环境下工作的器件,其高温性能有了显著的提高。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件或其部件的制造或处理技术,特别是在半导体器件上形成由氮化物组成的无机绝缘层的方法。目前国内较普遍采用硝酸、氢氟酸混合液的气相钝化、SiO2溅射、甲苯-三氯甲基硅烷钝化及有机硅漆或硅橡胶的涂敷等方法来保护半导体器件的台面,以达到不同半导体器件的常温电特性及热特性的要求。然而,这些工艺尽管很成熟,但器件的稳定性、可靠性还嫌不足,特别是对高温(90℃以上)下使用的器件来说,它的高温性能差的缺点更为明显,处理后的器件在高温下的成品合格率很低,不能满足使用要求。国外采用的玻璃钝化工艺,需要引进复杂的加工设备,费用昂贵,一般工厂都无法实现。本专利技术的目的是提供一种简便易行,不需添置特殊设备的半导体台面器件的钝化工艺,且钝化后的器件具有好的高温性能,能满足在90℃以上环境温度下工作。一种供汽车发电机调节器配套用的达林顿功率晶体管,由于它在汽车发动机旁工作,其工作环境温度要达到90℃以上,远高于一般半导体器件的工作环境温度(40℃左右)。采用上述的钝化工艺,150℃高温性能测试,合格率极低,只有20%左右。经过研究和试验,我们总结出了染色膜-Si3N4-有机硅漆多层保护的钝化工艺,使达林顿功率晶体管高温性能明显改善,测试温度由原来的150℃上升到目前的175℃,成品合格率也有了大幅度的提高,可达85%。具体的钝化工艺如下1.在器件台面腐蚀之前,用HF∶HNo3∶HAc∶H2O=1∶(4~8)∶1∶(5~9)配好钝化液,摇均匀后放在玻璃或塑料容器内,也可以是干净的塑料勺内,再把容器或塑料勺放在水溶锅或者简易的盛水塑料盒里,保证钝化液温度在15~25℃之间,待用。2.将台面腐蚀好的器件用离子水反复冲洗干净,把温度为15~25℃之间的钝化液直接倒入盛器件的塑料勺里或者把器件放入原盛钝化液的塑料勺里,在有光照条件下,几十秒钟内就可生长一层以硅氧化物为主,含有硅氢键,硅氟键等的有机化合物的染色膜。然后再用离子水冲洗干净。3.将冲洗干净的器件用剥离液或甲苯去掉表面和背面保护胶后,进行稳定处理,即用甲苯-三氯甲基硅烷浸满器件,隔水蒸半小时,然后倒掉液体,用干燥箱烘12小时(80℃2小时,180℃10小时)。4.将烘好的器件放到氮化硅淀积炉淀积一层氮化硅,再充氮气进行处理,淀积炉可以是普通使用的PD-01氮化硅淀积炉。5.需键压内引线的器件,烧结键压好后再在压点和台面涂敷一层硅漆,既起到固定内引线的作用又多一层保护层。由这种方法作保护的台面元器件,能较好地改善元器件高温性能,与目前一般钝化工艺相比,它有如下特点a.液相钝化的染色膜可替代一般复合介质膜中的SiO2,满足致密的Si3N4作保护时采用的Si-SiO2-Si3N4之间的热膨胀系数匹配要求,避免了Si3N4层在管芯冷热交替过程中产生龟裂现象,提高了稳定性。b.生长染色膜是在台面腐蚀后直接进行,二道工序之间没有进行表面保护胶的处理,克服了在低温生长SiO2层或其他方法生长SiO2层前由于新鲜台面与空气直接接触或在去保护胶时所造成的台面污染问题。c.生长染色膜替代高温氧化生长SiO2膜层,可适用于先制作铝电极再进行台面腐蚀钝化的工艺,给器件的生产带来方便。d.这套工艺进行除要一套Si3N4淀积设备及烘箱外不需要别的设备,染色膜生长的操作过程与台面腐蚀一样,操作方便简单,时间短,适于批量生产。本专利技术具有上述的特点,因而它在提高产品质量,降低制造成本方面有着显著的效果,故特别适宜于在半导体制造或处理行业中推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体台面器件钝化工艺,它是在半导体器件的台面表面生长一层由氮化物组成的钝化膜,其特征是台面表面形成钝化膜为染色膜-Si↓[3]N↓[4]-有机硅漆的多层保护层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体台面器件钝化工艺,它是在半导体器件的台面表面生长一层由氮化物组成的钝化膜,其特征是台面表面形成钝化膜为染色膜-Si3N4-有机硅漆的多层保护层。2.根据权利要求1所说的半导体台面器件钝化工艺,其特征是操作工艺为(1)先用HF∶HNo3∶HAc∶H2O=1∶(4~8)∶1∶(5~9)的配比配好钝化液,将其温度保持在15~25℃之间,待用;(2)将腐蚀好的台面器件用离子水冲洗干净后,立即放...

【专利技术属性】
技术研发人员:周春英吕亦梅汪秀娟
申请(专利权)人:上海汽车电器总厂
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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