本发明专利技术公开了硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，包括如下步骤：备片、生长复合介质、第一次吕字型槽光刻、刻蚀介质、第二次吕字型槽光刻、ICP刻蚀、各向异性腐蚀、玻璃钝化、光刻玻璃、玻璃腐蚀。本发明专利技术通过三层复合介质钝化、各向异性腐蚀出吕字型正梯形台面，以及多次玻璃钝化、腐蚀实现玻璃框架成型。该种正梯形台面具有良好的玻璃填充效果，且成型后的玻璃框架可以为梁式引线T型串联对管芯片提供优良的支撑和外围保护，且可通过光刻版图布局的改变拓展至梁式引线单管、环形4管堆或其他梁式引线集成结构。通过本方法形成的玻璃框架成型工艺具有图形精确可控、一致性高、可拓展性强等优点，且工艺简单易行。且工艺简单易行。且工艺简单易行。
【技术实现步骤摘要】
硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法
[0001]本专利技术属于半导体器件
，涉及玻璃框架的成型方法，具体为硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法。
技术介绍
[0002]玻璃框架是整体芯片的支撑，因此，玻璃框架成型技术是硅基梁式引线肖特基势垒二极管T型串联对管芯片的关键技术之一。目前硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型技术主要包含2个难点：
[0003]1、表面保护介质的选择，常规的SiO2/Si3N4复合介质层尽管可以兼顾SiO2较好的钝化效果和Si3N4防水汽效果，但后续在Si3N4上覆盖玻璃时由于材质不同容易出现“鼓泡”现场；
[0004]2、台面成型方面，最佳选择为正梯形台面，相比垂直型台面，正梯形台面的玻璃覆盖效果更佳，尤其是边缘覆盖率远高于垂直型台面，但如何形成正梯形台面则是一大难点。如采用单一的干法刻蚀，该方法对设备的要求极高，且在刻蚀深台(台面落差≥50μm)且要求较大正斜角时，常伴随着“长草”现象，形貌难以精确控制，并且伴随着刻蚀损伤，而采用单一的各向异性湿法腐蚀，由于腐蚀时间长，则无法兼顾表面图形。
技术实现思路
[0005]解决的技术问题：为了解决本领域的上述难题，结合干法刻蚀和各向异性腐蚀，通过对2次光刻版图尺寸及刻蚀深度的组合设计最终实现了一种操作工艺简单、效率高、一致性好、对设备要求低的玻璃框架成型方法；另外，本专利技术采用三层结构的SiO2/Si3N4/SiO2复合介质膜作为介质掩蔽，既可获得SiO2/Si3N4的优势，最上方SiO2膜与后续玻璃材质也避免了“鼓泡”问题。鉴于此，本专利技术提供了硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法。
[0006]技术方案：硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、备片：选用市售硅片备用，并采用王水预处理15分钟；
[0008]S2、生长复合介质层：采用LPCVD工艺或PECVD工艺在硅片表面生长复合介质层，复合介质层为SiO2/Si3N4/SiO2的三层膜结构，其中间层为Si3N4，其余层为SiO2，SiO2/Si3N4/SiO2三层膜厚度依次为和
[0009]S3、第一次吕字型槽光刻：光刻出吕字型介质刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L2；
[0010]S4、介质刻蚀：去除S3光刻后裸露的复合介质层；
[0011]S5、第二次吕字型槽光刻：光刻出ICP刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L1；
[0012]S6、ICP刻蚀：采用垂直刻蚀工艺在S5光刻后的槽内刻蚀出垂直台面结构，刻蚀深度为h；
[0013]S7、各向异性腐蚀：对S6刻蚀后的硅片进行各向异性腐蚀，达到目标深度H，形成正梯形台面结构；
[0014]S8、玻璃钝化：对硅片进行玻璃钝化，填充正梯形台面；
[0015]S9、光刻玻璃：对吕字型槽内硅岛区域进行光刻；
[0016]S10、腐蚀玻璃：对裸露出的硅岛台面进行腐蚀，去除其表面的玻璃，完成玻璃框架成型；其中，L1、L2、h、H满足以下关系，θ为正梯形台面的腰与垂直方向的夹角：
[0017][0018]L2＝L1+2h
×
tanθ。
[0019]以上两个公式内均允许存在
±
10％的误差，且该误差不影响最终效果。
[0020]优选的，S1中的硅片晶向为<100>。
[0021]优选的，S2中的SiO2/Si3N4/SiO2三层膜厚度依次为和
[0022]优选的，θ为35.26
°
。
[0023]优选的，S7中采用体积浓度为10％～15％的TMAH溶液对硅片进行各向异性腐蚀，腐蚀温度为60
‑
80℃。
[0024]优选的，S8中采用玻璃刮涂法刮涂3
‑
6次。
[0025]本专利技术所述成型方法的原理在于：SiO2与硅及玻璃界面均具有良好的应力匹配，是优秀钝化介质选择，但其耐湿特性不如Si3N4，故采用三层SiO2/Si3N4/SiO2复合介质膜可同时兼顾耐湿及应力匹配。而采用特定的腐蚀液针对硅在不同晶向上的腐蚀速率差异极大，因此可以采用特定的腐蚀液结合特定晶向形成特定角度的腐蚀形貌。
[0026]有益效果：(1)本专利技术采用三层SiO2/Si3N4/SiO2复合介质膜作为介质掩蔽，既可获得SiO2/Si3N4的优势，最上方SiO2膜与后续玻璃材质也避免了“鼓泡”问题；(2)本专利技术将干法刻蚀和各向异性腐蚀结合，通过对2次光刻版图尺寸及刻蚀深度的组合设计最终实现了一种操作工艺简单、效率高、一致性好、对设备要求低的梁式引线玻璃框架成型技术。
附图说明
[0027]图1是本专利技术梁式引线T型串联对管玻璃框架结构示意图；
[0028]图2是本专利技术梁式引线T型串联对管玻璃框架成型技术的工艺流程图；
[0029]图3是实施例1所述方法形成的玻璃框架结构示意图；
[0030]图4是实施例2所述方法形成的玻璃框架结构示意图。
具体实施方式
[0031]以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0032]实施例1
[0033]硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，工艺流程如图2所示，所述方法包括以下步骤：
[0034](1)备片：硅片,硅片的晶向为<100>；
[0035](2)生长复合介质层：采用LPCVD或PECVD生长三层复合(SiO2/Si3N4/SiO2)介质层，厚度分别为5000/2000/5000；
[0036](3)第一次吕字型槽光刻：光刻出吕字型介质刻蚀的图形，以玻璃槽尺寸为例，L2宽度为115μm；
[0037](4)介质刻蚀：去除光刻后裸露的复合介质层并去胶；
[0038](5)第二次吕字型槽光刻：光刻出ICP刻蚀的图形，以玻璃槽尺寸为例，L1宽度为80μm；
[0039](6)ICP刻蚀：采用垂直刻蚀工艺刻蚀出垂直台面结构，刻蚀深度h为25μm，并去胶；
[0040](7)各向异性腐蚀：对硅片进行各向异性腐蚀，各向异性腐蚀液为体积浓度10％的TMAH溶液，腐蚀温度：70℃，达到最终目标深度H为50μm，形成θ约为35.26
°
的正梯形台面结构；。
[0041](8)玻璃钝化：对硅片进行玻璃钝化，刮涂3
‑
6次，填充正梯形台面；
[0042](9)光刻玻璃：对吕型槽内硅岛区域进行光刻；
[0043](10)腐蚀玻璃：对裸露出的硅岛玻璃区域进行腐蚀，去除硅岛表面的玻璃，完成玻璃框架成型，具体如图3所示。
[0044]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、备片：选用市售硅片备用，并采用王水预处理15分钟；S2、生长复合介质层：采用LPCVD工艺或PECVD工艺在硅片表面生长复合介质层，复合介质层为SiO2/Si3N4/SiO2的三层膜结构，其中间层为Si3N4，其余层为SiO2，SiO2/Si3N4/SiO2三层膜厚度依次为和S3、第一次吕字型槽光刻：光刻出吕字型介质刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L2；S4、介质刻蚀：去除S3光刻后裸露的复合介质层；S5、第二次吕字型槽光刻：光刻出ICP刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L1；S6、ICP刻蚀：采用垂直刻蚀工艺在S5光刻后的槽内刻蚀出垂直台面结构，刻蚀深度为h；S7、各向异性腐蚀：对S6刻蚀后的硅片进行各向异性腐蚀，达到目标深度H，形成正梯形台面结构；S8、玻璃钝化：对硅片进行玻璃钝化，填充正梯形台面；S9、光刻玻璃：对吕字型槽内硅岛区域进行光刻；S10、腐蚀玻璃：对裸露出的硅岛台面进行腐蚀，去除其表面的玻璃，完成玻璃...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤寅，熊威，赵杨杨，王霄，杨勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。