[发明专利]一种制作高效玻璃钝化芯片工艺

说明书

本发明公开了一种制作高效玻璃钝化芯片工艺,步骤如下,在做完硼、磷扩散的硅片晶圆的磷面与硼面分别覆上光刻胶并进行无线条曝光；选择金刚石划片刀,从晶圆硼面中部下刀,在晶圆硼面的横向与纵向进行切割开槽,横向与纵向的沟槽之间围合成单个晶体芯片,并依次进行混合酸腐蚀、去胶清洗、烘干、玻璃钝化、镀镍、电性能测试、划片、裂片,以获得单个二极管芯片。本工艺制出的二极管芯片具有优势:保证芯片尺寸不变,可明显增加芯片有效面积,从而使芯片VF大大减小,提高其正向浪涌能力,减少发热量,延长芯片使用寿命；保证芯片有效面积不变,能保证更小尺寸芯片的电参数性能符合要求,从而提高硅片利用率,降低成本保持市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种制作高效玻璃钝化芯片工艺。

背景技术

传统的玻璃钝化芯片生产工艺流程：采用光刻，即用照相复印的方法，将光刻版上的图形精确的复印在涂有光刻胶的扩散片表面；然后再进行沟槽腐蚀，即在光刻胶的保护下，直接对扩散片的P+区进行选择性化学腐蚀，将P-N结刻蚀穿，P-N结表面需腐蚀成镜面。

根据二极管芯片的基本特性，加工过程中沟槽纵向腐蚀深度至少大于结深，才能保证芯片的反向击穿电压最优化。所以，在沟槽腐蚀过程中，最重要的管控点为纵向腐蚀深度，但是由于纵向腐蚀和横向腐蚀是同时进行的，传统工艺在确保纵向腐蚀深度达到要求后，存在横向腐蚀太宽的问题。针对该问题，尝试采取更换基材、减小光刻线条宽度等措施，都未取得明显效果，这也成为困扰玻璃钝化二极管芯片加工行业的一大难题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种制作高效玻璃钝化芯片工艺，其先切割出一定深度的沟槽，随后再进行短时间的腐蚀，在保证纵向腐蚀深度的基础上控制横向腐蚀宽度，以使芯片有效面积获得明显增大。

实现本发明的技术方案如下：

一种制作高效玻璃钝化芯片工艺,该工艺包括如下步骤,

S1,在做完硼、磷扩散的硅片晶圆的磷面与硼面分别覆上光刻胶,并进行无线条曝光；

S2,选择刀片宽度介于60μm-100μm的金刚石划片刀,并将划片刀装夹到加工设备上,调试好基准高度；

S3,将步骤S1中获得的覆有光刻胶的晶圆硼面朝上,放置在割机加工平台上,设定好刀片切割机留底高度与切割尺寸,等待启动切割指令；

S4,划片刀从晶圆硼面中部下刀,在硅片硼面的横向与纵向进行切割开槽,横向与纵向的沟槽之间围合成单个晶体芯片,所述沟槽的宽度为60-100μm,沟槽的底部靠近P型半导体层的内表面但不穿过P型半导体层的内表面；

S5,采用混合酸腐蚀液对晶圆的P型半导体层进行选择性化学腐蚀,混合酸腐蚀液进入沟槽中进行8分钟以下的腐蚀,将沟槽的宽度腐蚀到190μm—210μm,腐蚀的深度深入P型半导体层与N型半导体层之间的P—N结处20—30μm；混合酸腐蚀液由浓硫酸、浓硝酸、氢氟酸、冰乙酸按照3:11:6:5的比例混合而成；

S6,对步骤S5中获得的晶圆进行去胶清洗、烘干；

S7,在沟槽底部腐蚀出的P—N结处表面涂覆上玻璃粉浆,在750℃—850℃范围内,进行烧结,形成P—N结处的钝化玻璃保护层；

S8,用化学镀镍的方法,在获得的晶圆两表面镀上镍层并进行合金,使镍与硅形成欧姆接触,在P型半导体层与N型半导体层上分别获得金属欧姆接触电极；

S9,用全自动探针测试台对玻璃钝化晶圆中的晶体芯片进行电性能测试,将不合格的晶体芯片打上墨点；

S10,将测试完成后的玻璃钝化晶圆,用激光切割机进行切割并人工分裂成单个晶体芯片。

进一步地，所述激光切割机与切割出的沟槽进行对位切割。