一種臺面芯片雙面電泳玻璃鈍化工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體器件的芯片鈍化保護技術領域，特別涉及一種臺面芯片雙面電 泳玻璃鈍化工藝。
【背景技術】
[0002] 目前半導體行業內一些器件如放電管、雙向TVS二極管、雙向晶閘管等的臺面芯 片一般都需要雙面鈍化保護，常用的玻璃鈍化保護工藝包括刀刮法、光阻法、電泳法。刀刮 法存在玻璃層不均勻，可靠性差的缺點；光阻法存在成本高、工藝復雜的問題；電泳法具有 工藝簡單、可靠性高的優點被應用于臺面芯片的鈍化保護。但常用的雙面電泳法通常是先 電泳一面，再電泳另一面的工藝，又存在以下問題：在電泳第二面時，已電泳完的第一面部 分區域玻璃會脫落；兩次電泳會造成器件兩面的玻璃層厚度、形貌不一致；兩次電泳作業 時間長，影響生產效率。兩次電泳工藝會造成器件電性不良、良率低及可靠性差等缺陷。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是：提供一種能對臺面芯片進行雙面同時電泳的臺面 芯片雙面電泳玻璃鈍化工藝。
[0004] 為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：一種臺面芯片雙面電泳玻璃鈍化工 藝，包括如下步驟：
[0005]1)、雙面光刻：對擴散氧化后的硅片進行雙面涂膠、雙面曝光、顯影工藝，形成臺面 圖形；
[0006] 2)、雙面臺面腐蝕：使用硝酸、氫氟酸、冰乙酸，按照5 : 3. 3 : 1的比例腐蝕雙面 臺面溝槽，混酸溫度控制在-8?-12°C，并用去離子水沖凈；
[0007] 3)、雙面電泳：
[0008] a)、電泳液配置：將丙酮、玻璃粉、硝酸按如下比例配制成電泳液：
[0009]丙酮：90%?98%，玻璃粉：1. 5%?5%，硝酸：0? 001%?0? 1% ;
[0010] b)、將配置好的電泳液倒入電泳專用石英方杯，并進行超聲10?15min;
[0011] c)、改造電泳架：改造后的電泳架包括位于底部的底托板，底托板的兩側分別設置 有側板，底托板上間隔排列設置有負極板和正極半環，負極板和正極半環之間等距間隔排 列，兩側板之間設置有限位器，其中一個側板上設置有電源接頭；臺面溝槽腐蝕清洗后的硅 片放在正極半環內；
[0012] d)、把裝有硅片的電泳架放入超聲好的電泳液中，接好電源進行雙面電泳，電壓為 240?280V，根據玻璃粉增重量，設定時間開始電泳；
[0013] 4)、燒成：將電泳后的硅片擺放在石英舟上，放入燒成爐中在800?820°C下進行 濕氧玻璃固化，時間為20?30min。
[0014] 本發明的有益效果是：1.本發明的臺面芯片雙面電泳工藝，采用改造的雙面電泳 架，硅片直接作為陽極，這樣硅片雙面可以同時電泳，一次形成雙面玻璃層，可以使雙面玻 璃層厚度一致性提高，玻璃形貌完整，提高良率，同時使生產效率提高了一倍。
[0015] 2.采用合適配比的電泳液及合理的電泳電壓使臺面鈍化良好，器件的電性能提 高，抗浪涌能力增強。
[0016] 3.采用濕氧的燒成工藝使器件的反向漏電低，電壓穩定提高。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明中電泳架的結構示意圖；
[0018] 圖中：1、電源接頭，2、限位器，3、側板，4、負極板，5、正極半環，6、底托板。
【具體實施方式】
[0019] 下面通過具體實施例對本發明所述的一種臺面芯片雙面電泳玻璃鈍化工藝作進 一步的詳細描述。
[0020] 一種臺面芯片雙面電泳玻璃鈍化工藝，包括如下步驟：
[0021] 1)、雙面光刻：對擴散氧化后的硅片（4時雙向臺面器件）進行雙面涂膠、雙面曝 光、顯影工藝，形成臺面圖形；
[0022] 2)、雙面臺面腐蝕：使用硝酸、氫氟酸、冰乙酸，按照5 : 3. 3 : 1的比例腐蝕雙面 臺面溝槽，混酸溫度控制在-8?-12°C，并用去離子水沖凈；本實施例中：硝酸酸5000mL， 氫氟酸3300mL，冰乙酸IOOOmL的比例依次倒入腐蝕槽中，溫度控制在-KTC，把光刻后的硅 片放入混酸中進行雙面臺面腐蝕，深度為120ym。
[0023] 3)、雙面電泳：
[0024] a)、電泳液配置：將丙酮、玻璃粉、硝酸按如下比例配制成電泳液：
[0025] 丙酮：90%?98%，玻璃粉：1. 5%?5%，硝酸：0? 001%?0? 1% ;
[0026] b)、將配置好的電泳液倒入電泳專用石英方杯，并進行超聲10?15min;
[0027]c)、改造電泳架：改造后的電泳架的結構如圖1所示，包括位于底部的底托板6,底 托板6的兩側分別設置有側板3,底托板6上間隔排列設置有負極板4和正極半環5,負極 板4和正極半環5之間等距間隔排列，兩側板3之間設置有限位器2,其中一個側板3上設 置有電源接頭1 ;臺面溝槽腐蝕清洗后的硅片放在正極半環5內；
[0028]d)、把裝有硅片的電泳架放入超聲好的電泳液中，接好電源進行雙面電泳，電壓為 240?280V，根據玻璃粉增重量，設定時間開始電泳；
[0029] 本實施例中：將丙酮5000mL、玻璃粉120g、硝酸8. 5mL倒入電泳石英方杯中進行超 聲15min，電泳電壓調節為240V，將雙面臺面腐蝕后的硅片放在改造的電泳架的陽極半環 中，把電泳架放在電泳液中進行電泳3min，使玻璃粉同時沉積在硅片兩面的溝槽中。
[0030] 4)、燒成：將電泳后的硅片擺放在石英舟上，放入燒成爐中在800?820°C下進行 濕氧玻璃固化，時間為20?30min。本實施例中：溫度為820°C，在濕氧環境下燒成20min。
[0031] 5)試制樣品結果：
[0032]a)燒成后對器件雙面玻璃層厚度進行測試（玻璃層厚度規范值：25±5um)，結果 為：
[0033]
【主權項】
1. 一種臺面巧片雙面電泳玻璃純化工藝，其特征在于；包括如下步驟： 1) 、雙面光刻；對擴散氧化后的娃片進行雙面涂膠、雙面曝光、顯影工藝，形成臺面圖 形； 2) 、雙面臺面腐蝕：使用硝酸、氨氣酸、冰己酸，按照5:3. 3:1的比例腐蝕雙面臺面溝 槽，混酸溫度控制在-8?-12°C，并用去離子水沖凈； 3) 、雙面電泳： a) 、電泳液配置；將丙酬、玻璃粉、硝酸按如下比例配制成電泳液： 丙酬；90%?98%，玻璃粉；1. 5%?5%，硝酸；0. 001%?0. 1% ; b) 、將配置好的電泳液倒入電泳專用石英方杯，并進行超聲10?15min ; C)、改造電泳架；改造后的電泳架包括位于底部的底托板，底托板的兩側分別設置有側 板，底托板上間隔排列設置有負極板和正極半環，負極板和正極半環之間等距間隔排列，兩 側板之間設置有限位器，其中一個側板上設置有電源接頭；臺面溝槽腐蝕清洗后的娃片放 在正極半環內； d)、把裝有娃片的電泳架放入超聲好的電泳液中，接好電源進行雙面電泳，電壓為 240?280V，根據玻璃粉增重量，設定時間開始電泳； 4) 、燒成；將電泳后的娃片擺放在石英舟上，放入燒成爐中在800?820°C下進行濕氧 玻璃固化，時間為20?30min。
【專利摘要】本發明涉及半導體器件的芯片鈍化保護技術領域，特別涉及一種臺面芯片雙面電泳玻璃鈍化工藝。這種工藝是采用改造的電泳架，把硅片直接放在陽極金屬半環內作為陽極板，兩邊放置陰極板進行電泳，這樣硅片兩面臺面溝槽與陰極板距離相等，電場分布對稱，可以形成厚度相等的玻璃層；使用適當的電泳溶液配比及濕氧氛圍的玻璃燒成工藝，可以提高雙面玻璃鈍化層的一致性，使玻璃造型完整、均一，同時可以提高產品良率及可靠性，增強器件的抗浪涌能力以及可以提高生產效率。
【IPC分類】H01L21-311
【公開號】CN104599963
【申請號】CN201510021913
【發明人】叢培金, 范玉豐, 叢濟洲
【申請人】蘇州啟瀾功率電子有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月15日