[发明专利]一种晶片钝化工艺

说明书

一种晶片钝化工艺。涉及一种新型的汽车芯片PN结的钝化工艺。方便加工，提高产品质量和使用寿命。以正面开口沟槽的晶片为原料；包括以下步骤：S1，清洗、甩干；S2，一次氧化；S3，二次氧化；S4，三次氧化；S5，降温；S6，晶片生成氧化膜钝化层，完毕。本发明中将晶片进行三次氧化加工，一次干氧提升生长的氧化膜的质量；二次氧化能快速增加氧化膜的厚度；三次干氧的作用是生长一层厚度致密的氧化膜，能起到很好的阻挡作用；三次氧化即可形成一个既厚，又有致密性能的氧化膜，提升了产品的质量；然后，按照正常工序进行二次黄光、使用BOE溶液去除氧化膜和金属化操作，完成产品生产。本发明提高了产品的使用寿命和可靠性。

技术领域

本发明涉及钝化处理技术领域，尤其涉及一种新型的汽车芯片PN结的钝化工艺。

背景技术

随着半导体市场竞争越演越烈，拥有一流的测试技术，保证产品质量是每个半导体分立器件制造厂必备的利器，因此为了保证汽车芯片使用的可靠性，研究一种高可靠性的汽车芯片产品具有很重要的意义。

目前，汽车芯片产品普遍使用玻璃来钝化芯片的PN结，由于玻璃与芯片之间存在热膨胀系数的差异，且玻璃很脆；在汽车芯片使用的苛刻环境中，在极冷与极热的环境温度转换中容易导致玻璃开裂，致使产品品质下降，降低了产品的可靠性和使用寿命。

国家知识产权局于2013.08.21公布的公布号为CN103262222A，名称为“单晶硅晶片的热氧化膜形成方法”，其技术方案为：至少将前述单晶硅晶片投入至热处理炉内，升温至形成热氧化膜的温度T1，以便形成厚度d1的热氧化膜，然后，在降温至低于前述温度 T1的温度后，升温至高于前述温度T1的温度T2，以便追加形成厚度大于前述厚度d1的厚度d2的热氧化膜。其可以抑制滑移位错和裂纹等的发生，并且进行高效的热氧化膜形成；然而，其可以达到相应的厚度，但是致密性能差，降低了产品的品质。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种方便加工，提高产品质量和使用寿命的新型的晶片钝化工艺。

本发明的技术方案是：以正面开口沟槽的晶片为原料；包括以下步骤：

S1，清洗、甩干，对晶片进行RCA清洗，再通过甩干机甩干；

S2，一次氧化，将甩干后的晶片送至温度为600℃的扩散炉内，然后，升温至1100±50℃，通入掺氯的干氧气氛进行氧化，时间为0.5-1.5h，在晶片的正面、背面形成单层厚度为1000-2000埃的SiO2氧化膜；

S3，二次氧化，将一次氧化后的晶片放置于扩散炉的湿氧气氛中氧化，氧化温度为1100±50℃，时间为3-8h，在晶片的正面、背面形成单层厚度为8000-16000埃的SiO2氧化膜；

S4，三次氧化，将二次氧化后的晶片放置于扩散炉的干氧气氛中氧化，氧化温度为1100±50℃，时间为0.5-1.5h，在晶片的正面、背面形成单层厚度为1000-2000埃的SiO2氧化膜；

S5，降温，将三次氧化后总膜厚度为10000-20000埃的晶片按1-2℃/min的速度从1100±50℃降温至600℃；

S6，晶片生成氧化膜钝化层，完毕。

步骤S2、S3和S4中的氧气流量均为6升/分钟。

还包括以下步骤：

S7，二次黄光；依次为上光阻剂、软烤、曝光、显影和硬烤；

S8，使用BOE溶液去除焊接面及晶片背面的氧化膜，之后除去晶片表面光阻剂；

S9，金属化；在晶片表面镀上NI/AU层形成金属电极，产品生产完毕。