一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺，包括如下步骤：S1、配制磷源；S2、磷预扩散；S3、磷/硼一次全扩散；S4、一次光刻；S5、SIPOS沉积；S6、电泳玻璃；S7、一次刀刮玻璃；S8、二次刀刮玻璃；S9、LTO沉积；S10、二次光刻；S11、表面金属化。本发明专利技术提供的新型高压玻璃保护芯片制程工艺，在沟槽内沉积SIPOS膜厚，利用电泳方法上玻璃浆，将沟槽结构用玻璃完全保护。本发明专利技术的工艺改变传统的刀刮玻璃方法，由原来的刀刮法上玻璃浆，改为电泳法+刀刮法上玻璃，从而可以把沟槽内完全保护，保证高压产品电压得到保障，减轻划片和裂片难度，同时可靠性及稳定性得到提高。定性得到提高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺


[0001]本专利技术半导体器件制造
，具体涉及一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺。

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或其他电路中，都是必不可少的分立器件之一。芯片作为二极管参数的核心部件，其性能直接决定了产品的应用。随着客户需求的逐步提高，产品的可靠性也越发重要，对此在二极管GPP产品应用中，可靠性的提高成为一项关键指标。目前，市场对高压GPP芯片的需求量越来越大，GPP工艺的发展方向为PN结的多层保护。现有的PN结制造工艺一般采用深槽湿法腐蚀，通过GPP工艺(GPP工艺：Glass passivation process Chip，为玻璃钝化工艺)进行保护。现有的玻璃钝化工艺有刀刮法、电泳玻璃法等，但是存在可靠性差的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有玻璃钝化工艺的不足，而提出一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺；通过本专利技术工艺制备的高压产品能够在长时间高温严苛的条件下保证整体的稳定性和高可靠性。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0005]一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：
[0006]S1、配制磷源：所述的磷源由去离子水、磷酸二氢铵和无水乙醇组成；
[0007]S2、磷预扩散：将上述配制的磷源与氧化铝混合，形成用于磷预扩散的涂磷液；然后将所述的涂磷液涂覆于制绒后的硅片上，然后置于扩散炉中进行扩散，在所述硅片的一面形成磷结；
[0008]S3、磷/硼一次全扩散：对经过磷预扩散后的所述硅片进行磷/硼一次全扩散，其扩散过程为：在所述硅片上形成有磷结的一面叠加磷纸，在另一面叠加硼纸，然后在扩散炉中进行一次全扩散，经高温扩散后，得到增厚的磷结和硼结；
[0009]S4、一次光刻：在所述硅片的硼面上涂布负光刻胶，然后烘烤，进行一次光刻硼面，形成沟槽；
[0010]S5、SIPOS沉积：将所述硅片置于SIPOS沉积用设备中进行SIPOS沉积，在所述硅片的正面、背面以及所述沟槽中沉积SIPOS；
[0011]S6、电泳玻璃：对SIPOS沉积完成的硅片进行电泳，然后烧结，在所述沟槽中以及沟槽边沿处，形成具有钝化保护作用的电泳玻璃；
[0012]S7、一次刀刮玻璃：在完成电泳玻璃的硅片上滴玻璃浆，然后用刮刀将所述玻璃浆刮涂到所述沟槽中，待玻璃浆沉淀，然后烧结，形成刀刮玻璃层，以增加沟槽中玻璃的厚度；
[0013]S8、二次刀刮玻璃：对经过步骤S7的硅片进行抽真空处理，利用负压压实所述沟槽中的刀刮玻璃层；然后继续在硅片上滴玻璃浆，重复上述刀刮，沉淀，烧结步骤，以进一步增
加沟槽中玻璃的厚度；
[0014]S9、LTO沉积：将所述硅片置于LTO沉积用设备中进行LTO沉积，在所述硅片的正面、背面以及所述沟槽中沉积LTO；
[0015]S10、二次光刻：利用光刻工艺去除沟槽区域以外部分沉积的SIPOS和LTO；
[0016]S11、表面金属化：对所述硅片的表面进行金属化处理，然后激光切割，获得新型高压玻璃保护芯片。
[0017]具体的，本专利技术工艺中所述的芯片相对偏厚，约为320
‑
350μm。
[0018]本专利技术提供的新型高压玻璃保护芯片制程工艺，是通过对PN结三层保护(SIPOS/玻璃/LTO),上玻璃粉方法由传统的刀刮法改善为电泳玻璃+刀刮，可以把沟槽内结构保护的更加全面，从而可以保障高压的击穿电压，同时提高产品的可靠性和稳定性。因高压产品的晶圆相对偏厚(320
‑
350μm)，开沟槽偏深(170
‑
190μm)，刀刮法上玻璃做高压产品玻璃要求较厚(120
‑
150μm)，后续划片、裂片难度较大，玻璃层容易损伤。而电泳法的玻璃厚度只需35μm左右，能够大大减轻划片、裂片的难度。
[0019]通过本专利技术工艺的开发，以此保障高压产品电压，同时保证在长时间高温严苛条件下的整体稳定性和可靠性更好。
[0020]具体的，在本专利技术的工艺中通过先对硅片进行磷预扩散，以达到一面有预先的磷结在表面，然后在有磷结的一面叠加磷纸，能够达到继续增加磷浓度和进一步推升磷元素深度的目的。
[0021]进一步的，一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺：步骤S1、配制磷源：所述的磷源由去离子水、磷酸二氢铵和无水乙醇组成；其中：所述的磷酸二氢铵与所述去离子水的质量体积比为0.35
‑
0.45g/mL；所述无水乙醇与所述去离子水的体积比为(25
‑
35)：(290
‑
310)。
[0022]具体的，上述步骤S1中所述磷源的配制步骤为：
[0023](1)将所述去离子水加热，然后按比例将所述去离子水与所述磷酸二氢铵搅拌混合，形成混合溶液；其中：所述去离子水的加热温度为60
‑
80℃；
[0024](2)然后向所述混合溶液加入所述无水乙醇，搅拌均匀，即可获得磷源。
[0025]进一步的，一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺：步骤S2、磷预扩散：将上述配制的磷源与氧化铝按质量体积比0.005
‑
0.015g/mL进行混合，形成用于磷预扩散的涂磷液；然后将所述的涂磷液涂覆于制绒后的硅片上，然后置于扩散炉中在1230
‑
1240℃下进行2
‑
5小时的扩散，在所述硅片的一面形成磷结。
[0026]具体的，在步骤S2中所述涂磷液在硅片上的涂覆量为：每50mL的涂磷液涂覆3寸硅片450
‑
500片，或者每50mL的涂磷液涂覆4寸硅片200
‑
250片。
[0027]进一步的，一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺：步骤S3、磷/硼一次全扩散：对经过磷预扩散后的所述硅片进行磷/硼一次全扩散，其扩散过程为：在所述硅片上形成有磷结的一面叠加磷纸，在另一面叠加硼纸，然后在扩散炉中1260
‑
1270℃下进行30
‑
35小时的一次全扩散，经高温扩散后，得到增厚的磷结和硼结；其中：所述的磷纸为P75磷纸，所述的硼纸为B40硼纸；增厚的磷结和硼结的厚度分别为80
±
5μm和130
±
10μm。
[0028]进一步的，一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺：步骤S4、一次光刻：在所述硅片的硼面上涂布负光刻胶，然后在90
‑
110℃下烘烤1
‑
3分钟，进行一次光刻硼面，形成深度170
‑
190μm的沟槽。
[0029]进一步的，一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺：步骤S5、SIPOS沉积：沉积SIPOS膜层的厚度为0.5
‑
1.5μm。具体的，沉积工艺流程为：氯化氢吹扫40分钟
‑‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺，其特征在于，该工艺依次包括如下步骤：S1、配制磷源：所述的磷源由去离子水、磷酸二氢铵和无水乙醇组成；S2、磷预扩散：将上述配制的磷源与氧化铝混合，形成用于磷预扩散的涂磷液；然后将所述的涂磷液涂覆于制绒后的硅片上，然后置于扩散炉中进行扩散，在所述硅片的一面形成磷结；S3、磷/硼一次全扩散：对经过磷预扩散后的所述硅片进行磷/硼一次全扩散，其扩散过程为：在所述硅片上形成有磷结的一面叠加磷纸，在另一面叠加硼纸，然后在扩散炉中进行一次全扩散，经高温扩散后，得到增厚的磷结和硼结；S4、一次光刻：在所述硅片的硼面上涂布负光刻胶，然后烘烤，进行一次光刻硼面，形成沟槽；S5、SIPOS沉积：将所述硅片置于SIPOS沉积用设备中进行SIPOS沉积，在所述硅片的正面、背面以及所述沟槽中沉积SIPOS；S6、电泳玻璃：对SIPOS沉积完成的硅片进行电泳，然后烧结，在所述沟槽中以及沟槽边沿处，形成具有钝化保护作用的电泳玻璃；S7、一次刀刮玻璃：在完成电泳玻璃的硅片上滴玻璃浆，然后用刮刀将所述玻璃浆刮涂到所述沟槽中，待玻璃浆沉淀，然后烧结，形成刀刮玻璃层，以增加沟槽中玻璃的厚度；S8、二次刀刮玻璃：对经过步骤S7的硅片进行抽真空处理，利用负压压实所述沟槽中的刀刮玻璃层；然后继续在硅片上滴玻璃浆，重复上述刀刮，沉淀，烧结步骤，以进一步增加沟槽中玻璃的厚度；S9、LTO沉积：将所述硅片置于LTO沉积用设备中进行LTO沉积，在所述硅片的正面、背面以及所述沟槽中沉积LTO；S10、二次光刻：利用光刻工艺去除沟槽区域以外部分沉积的SIPOS和LTO；S11、表面金属化：对所述硅片的表面进行金属化处理，然后激光切割，获得新型高压玻璃保护芯片。2.根据权利要求1所述的一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺，其特征在于，步骤S1、配制磷源：所述的磷源由去离子水、磷酸二氢铵和无水乙醇组成；其中：所述的磷酸二氢铵与所述去离子水的质量体积比为0.35
‑
0.45g/mL；所述无水乙醇与所述去离子水的体积比为(25
‑
35)：(290
‑
310)。3.根据权利要求1所述的一种新型高压玻璃保护芯片制程工艺，其特征在于，步骤S2、磷预扩散：将上述配制的磷源与氧化铝按质量体积比0.005
‑
0.015g/mL进行混合，形成用于磷预扩散的涂磷液；然后将所述的涂磷液涂覆于制绒后的硅片上，然后置于扩散炉中在1230
‑
1240℃下进行2
‑
5小时的扩散，在所述硅片的一面形成磷结。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宝华，王永，陈宝成，
申请(专利权)人：常州银河电器有限公司，
类型：发明
国别省市：