一种六边形蜂窝状双沟槽光刻版制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六边形蜂窝状双沟槽光刻版，涉及半导体器件的制造。本实用新型专利技术将传统OPEN JUNCTION酸洗工艺中才会使用的六边形蜂窝状排布，通过光刻掩膜版的设计，应用于GPP玻璃封装的工艺中，并通过引入双沟槽，使晶片在完成刀刮工艺的玻璃保护后可以使用激光进行切割。本实用新型专利技术的优点是操作简便，设备辅材投入成本降低，且大大提高晶片的使用效率，增加了产品的切割速度，显著提高了产品的经济效益。经济效益。经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种六边形蜂窝状双沟槽光刻版


[0001]本技术涉及半导体分立器件(二极管)制造的
，特别是涉及一种六边形蜂窝状双沟槽光刻版。

技术介绍

[0002]二极管因其具有单向导通的性质，无论是在家用电路还是在特种电路市政电路中，都是必不可少的分立器件之一。我国最早从上世纪50年代便开始了研究与生产。近年来随着国家对于环境保护的重视，各企业的环保意识逐渐增强。传统的Open Junction酸/碱洗开槽生产芯片的工艺(后称OJ工艺)，由于其需要使用大量酸液或碱液，产生大量的污水排放，而逐渐被另外一种更加环保，且产品可靠性更强的生产工艺Glass Passivated玻璃钝化工艺(后称GPP工艺)所取代。
[0003]GPP工艺顾名思义，采用耐高电压的钝化玻璃与二极管的PN结合的方式，使得产品在高压、高温、浪涌等情况下更加可靠。但是产品的生产成本是传统OJ工艺的数倍。而其在玻璃与PN结钝化结合工艺上的不同，还可以分为：电泳法、刀刮法和光阻法。由于电泳法生产出的GPP芯片可靠性较差，故现在国内的GPP工艺主要采用刀刮法和光阻法两种。相比而言，刀刮法工序较简单，成本较于光阻法要低许多，因而其在国内的应用非常广泛。
[0004]二极管芯片中最常见的芯片形状有两种分别为：正方形和正六边形。正方形的管芯一般较小，应用于手机电脑等对于芯片大小有严格要求的消费电子中。而正六边形的二极管芯片则广泛应用于汽车电子中。
[0005]当前工艺下各厂家的刀刮法工艺在基本的图形结构设计上并无太大差别，如图1的传统工艺的H220mil六边形芯片版图所示。图1中从左至右分别为：一次正面曝光，一次背面曝光，二次套刻曝光。其中正面线宽为9mil(微英寸)，圆角弧度为R＝13mil，背面线宽为2mil，二次套刻曝光对版规格为H198mil，芯片出点率为195颗。
[0006]传统刀刮法虽然成本较低，但是存在三个劣势：
[0007]第一：传统刀刮法生产的芯片无法采用激光正面切割，因此当前对于刀刮工艺的产品，只能采用砂轮正面切割，或者激光背面切割。砂轮正面切割受限于玻璃切割的难度，只能采用低速切割＜10mm/s，效率不到常规激光器(切割速度＞100mm/s)的10％。而激光背面切割，虽然可以保持高速高效，但是需要通过后道工序人工裂片的方式来得到完整的芯粒，这会产生由于人为因素而引起的玻璃损伤，同时也大幅度增加了用工成本。
[0008]第二：六边形二极管现在有两种排布方式，一种是平行切割排布，另一种是蜂窝状排布。平行切割的排布方式可以用于任意一种二极管芯片生产工艺，不论是OJ工艺还是GPP工艺，都可以切割获得，但是会损失一个三角形，如图1所示。为了增加芯片的出点率，提高产品的使用率，蜂窝状是一种更加合理的排布方式。OJ工艺可以通过线切割的方式，批量切割蜂窝排布。虽然切割速度慢，但是由于可以几百片堆叠后批量操作，所以生产效率并不受影响。但是传统刀刮法，却无法切割蜂窝排布的芯片，主要是面临两大困难：砂轮切割无法灵活转向；背面激光切割无法继续人工裂取完整的芯片。
[0009]第三：传统刀刮法要高效率生产就必须采用激光背面切割，所以在做第一次光刻时，需要双面曝光机进行双面光刻，并增加一步背面刻蚀工序，以便获得激光切割道，同时还需要增加背面保护来保证芯片不因为刻蚀切割道而受损。其中，背面刻蚀的工序增加了5～10％的刻蚀成本，背面保护则增加了近20％的光刻胶成本，此外，一台双面曝光机的成本价要比单面的贵50％以上。
[0010]综上所述，当前条件下刀刮法工艺限于图形结构上的阻碍，导致其无法将成本优势发挥到最大。因此，亟待于设计一种能够在采用刀刮法的GPP工艺中使晶片能够被激光切割的光刻版。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，用于通过光刻和化学腐蚀将硅扩散片生产成所需的蜂窝状芯片。
[0012]本技术所采用的具体技术方案如下：
[0013]第一方面，本技术提供了一种六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其包括第一掩膜版和第二掩膜版，第一掩膜版包括第一透明基板以及覆盖于第一透明基板表面的第一光刻掩膜层，第二掩膜版包括第二透明基板以及覆盖于第二透明基板表面的第二光刻掩膜层；
[0014]所述第一光刻掩膜层中具有由第一正六边形图案单元拼接成的第一蜂窝状图案，且每个第一正六边形图案单元中，六条侧边线处为不透光线条，六条侧边线围合区域均为透光区域；任意两个相邻的第一正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第一正六边形图案单元贴近的两条平行不透光线条之间具有一条透光线条；
[0015]所述第二光刻掩膜层中具有由第二正六边形图案单元拼接成的第二蜂窝状图案，且每个第二正六边形图案单元中，六条侧边线处为透光线条，六条侧边线围合区域均为不透光区域；任意两个相邻的第二正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第二正六边形图案单元贴近的两条平行透光线条之间具有一条不透光线条；
[0016]所述第一蜂窝状图案中的第一正六边形图案单元能够与所述第二蜂窝状图案中的第二正六边形图案单元一一对应重叠，以实现套刻。
[0017]作为上述第一方面的优选，所述第一透明基板和/或第二透明基板的材质为苏打玻璃、石英玻璃或硼硅玻璃。
[0018]作为上述第一方面的优选，所述第一光刻掩膜层和/或第二光刻掩膜层为带有镂空图案的铬层，其中所有不透光区域具有连续的铬层，而所有透光区域均镂空。
[0019]作为上述第一方面的优选，所述不透光线条和/或所述透光线条的线宽为4～5mil。
[0020]作为上述第一方面的优选，所述第一光刻掩膜层镀于第一透明基板的单侧表面，第二光刻掩膜层镀于第二透明基板的单侧表面。
[0021]第二方面，本技术提供了一种六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其包括第一掩膜版和第二掩膜版，第一掩膜版包括第一透明基板以及覆盖于第一透明基板表面的第一光刻掩膜层，第二掩膜版包括第二透明基板以及覆盖于第二透明基板表面的第二光刻掩膜层；
[0022]所述第一光刻掩膜层中具有由第一正六边形图案单元拼接成的第一蜂窝状图案，且每个第一正六边形图案单元中，六条侧边线处为透光线条，六条侧边线围合区域均为不透光区域；任意两个相邻的第一正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第一正六边形图案单元贴近的两条平行透光线条之间具有一条不透光线条；
[0023]所述第二光刻掩膜层中具有由第二正六边形图案单元拼接成的第二蜂窝状图案，且每个第二正六边形图案单元中，六条侧边线处为不透光线条，六条侧边线围合区域均为透光区域；任意两个相邻的第二正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第二正六边形图案单元贴近的两条平行不透光线条之间具有一条透光线条；
[0024]所述第一蜂窝状图案中的第一正六边形图案单元能够与所述第二蜂窝状图案中的第二正六边形图案单元一一对应重叠，以实现套刻。
[0025]作为上述第二方面的优选，所述第一透明基板和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其特征在于，包括第一掩膜版和第二掩膜版，第一掩膜版包括第一透明基板(1)以及覆盖于第一透明基板(1)表面的第一光刻掩膜层(2)，第二掩膜版包括第二透明基板(3)以及覆盖于第二透明基板(3)表面的第二光刻掩膜层(4)；所述第一光刻掩膜层(2)中具有由第一正六边形图案单元拼接成的第一蜂窝状图案，且每个第一正六边形图案单元中，六条侧边线处为不透光线条，六条侧边线围合区域均为透光区域；任意两个相邻的第一正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第一正六边形图案单元贴近的两条平行不透光线条之间具有一条透光线条；所述第二光刻掩膜层(4)中具有由第二正六边形图案单元拼接成的第二蜂窝状图案，且每个第二正六边形图案单元中，六条侧边线处为透光线条，六条侧边线围合区域均为不透光区域；任意两个相邻的第二正六边形图案单元之间保持间隔，使两个第二正六边形图案单元贴近的两条平行透光线条之间具有一条不透光线条；所述第一蜂窝状图案中的第一正六边形图案单元能够与所述第二蜂窝状图案中的第二正六边形图案单元一一对应重叠，以实现套刻。2.如权利要求1所述的六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其特征在于，所述第一透明基板(1)和/或第二透明基板(3)的材质为苏打玻璃、石英玻璃或硼硅玻璃。3.如权利要求1所述的六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其特征在于，所述第一光刻掩膜层(2)和/或第二光刻掩膜层(4)为带有镂空图案的铬层，其中所有不透光区域具有连续的铬层，而所有透光区域均镂空。4.如权利要求1所述的六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其特征在于，所述不透光线条和/或所述透光线条的线宽为4～5mil。5.如权利要求1所述的六边形蜂窝状双沟槽光刻掩膜版，其特征在于，所述第一光刻掩膜层(2)镀于第一透明基板(1)的单侧表面，第二光刻掩膜层(4)镀于第二透明基板(3)的单侧表面。6.一种六边形...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞旭俊，金家斌，王俊，贺鸿浩，朱燕飞，毛建军，任亮，
申请(专利权)人：杭州赛晶电子有限公司，
类型：新型
国别省市：