玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法，包括：提供一PN結(jié)襯底，PN結(jié)襯底包括有第一溝槽，且第一溝槽使PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；在第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，玻璃鈍化層與臺面齊平；通過光刻工藝曝光顯影，并在玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿玻璃鈍化層的第二溝槽；在PN結(jié)襯底上形成電極，沿第二溝槽切割得到至少一個玻璃鈍化二級管芯片。通過刻蝕玻璃鈍化層而形成第二溝槽，避免了出現(xiàn)第二溝槽的槽底殘留玻璃的情況，進(jìn)而提高了切割效率。本發(fā)明提供的玻璃鈍化二級管芯片，在臺面的邊緣區(qū)域沒有多余的環(huán)狀玻璃，避免了在封裝焊接時，環(huán)狀玻璃與金屬引線接觸而產(chǎn)生封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而降低產(chǎn)品可靠性的情況出現(xiàn)。
【專利說明】玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二極管【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的GPP(Glassivation passivation parts,玻璃純化器件)二極管芯片即在普通的二極管芯片的管芯PN結(jié)四周燒制一層玻璃，由于玻璃與單晶硅具有很好的結(jié)核性能，使得PN結(jié)能夠獲得更佳的保護(hù)，免受外界環(huán)境的侵?jǐn)_，提高器件的穩(wěn)定性。
[0003]現(xiàn)有的制作GPP 二極管芯片的方法多為采用刀刮玻璃涂覆，即在襯底的溝槽內(nèi)采用刮刀刮涂玻璃，雖然工藝簡單，但是會在槽底留有較厚的玻璃層，在后續(xù)對襯底切割時，不僅容易損傷芯片，而且還容易出現(xiàn)碎片的現(xiàn)象，降低了產(chǎn)品合格率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法，在制作過程中，避免了槽底殘留有玻璃層，提高了切割效率，提高了產(chǎn)品合格率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種玻璃鈍化二極管芯片制作方法，包括:
[0007]提供一形成有第一溝槽的PN結(jié)襯底，所述第一溝槽使所述PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；
[0008]在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平；
[0009]通過光刻工藝曝光顯影，并在設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液、預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度條件下對所述玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述玻璃鈍化層的第二溝槽；
[0010]在所述PN結(jié)襯底上形成電極，并沿所述第二溝槽切割后得到至少一個所述玻璃鈍化二極管芯片。
[0011]優(yōu)選的，所述在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平包括:
[0012]配置玻璃漿料；
[0013]采用刀刮法在所述第一溝槽內(nèi)刮涂所述玻璃漿料，以形成與所述臺面齊平的玻璃漿料層；
[0014]對所述玻璃漿料層進(jìn)行燒結(jié)形成所述玻璃鈍化層。
[0015]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液的鹽酸:氫氟酸的范圍為1:10?1:
5,包括端點(diǎn)值。
[0016]優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)時間為Imin?IOmin,包括端點(diǎn)值。
[0017]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度為常溫。
[0018]優(yōu)選的，所述第一溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為180μπι?380μπι，包括端點(diǎn)值。[0019]優(yōu)選的，所述第一溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為200μπι?300μπι，包括端點(diǎn)值。
[0020]優(yōu)選的，所述第二溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為30μπι?200μπι，包括端點(diǎn)值。
[0021]優(yōu)選的，所述第一溝槽為V形槽或U形槽。
[0022]一種玻璃鈍化二極管芯片，采用上述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法制作而成。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]本發(fā)明所提供的玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法，方法包括步驟:提供一 PN結(jié)襯底，PN結(jié)襯底包括有第一溝槽，且第一溝槽使PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；在第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，玻璃鈍化層與臺面齊平；通過光刻工藝曝光顯影，并在玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿玻璃鈍化層的第二溝槽；在PN結(jié)襯底上形成電極，并沿第二溝槽切割后得到至少一個玻璃鈍化二級管芯片。采用本發(fā)明提供的制作方法，通過刻蝕玻璃鈍化層而形成第二溝槽，避免了出現(xiàn)第二溝槽的槽底殘留玻璃的情況，進(jìn)而提高了切割效率，提高了產(chǎn)品合格率。
[0025]并且采用本發(fā)明提供的制作方法制作而成的玻璃鈍化二級管芯片，在臺面的邊緣區(qū)域沒有多余的環(huán)狀玻璃，避免了在封裝焊接時，環(huán)狀玻璃與金屬引線接觸而產(chǎn)生封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而降低產(chǎn)品可靠性的情況出現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本申請實施例提供的一種玻璃鈍化二極管芯片制作方法流程圖；
[0028]圖2a?2d為與圖1制作方法流程圖對應(yīng)的結(jié)構(gòu)流程圖；
[0029]圖3為本申請實施例提供的一種光刻光罩的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本申請實施例提供的另一種光刻光罩的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]正如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有制作GPP 二極管芯片時，會在槽底留有較厚的玻璃層，在后續(xù)對襯底切割時，不僅容易損傷芯片，而且還容易出現(xiàn)碎片的現(xiàn)象，降低了產(chǎn)品合格率。
[0032]基于此，本發(fā)明提供了一種玻璃鈍化二極管芯片制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，包括:
[0033]提供一刻蝕有第一溝槽的PN結(jié)襯底，所述第一溝槽使所述PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；
[0034]在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平；
[0035]通過光刻工藝曝光顯影，并在設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液、預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度條件下對所述玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述玻璃鈍化層的第二溝槽；
[0036]在所述PN結(jié)襯底上形成電極，并沿所述第二溝槽切割后得到至少一個所述玻璃鈍化二極管芯片。
[0037]本發(fā)明還提供了一種玻璃鈍化二極管芯片，采用上述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法制作而成。
[0038]本發(fā)明所提供的玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法，方法包括步驟:提供一 PN結(jié)襯底，PN結(jié)襯底包括有第一溝槽，且第一溝槽使PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；在第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，玻璃鈍化層與臺面齊平；通過光刻工藝曝光顯影，并在玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿玻璃鈍化層的第二溝槽；在PN結(jié)襯底上形成電極，并沿第二溝槽切割后得到至少一個玻璃鈍化二級管芯片。采用本發(fā)明提供的制作方法，通過刻蝕玻璃鈍化層而形成第二溝槽，避免了出現(xiàn)第二溝槽的槽底殘留玻璃的情況，進(jìn)而提高了切割效率，提高了產(chǎn)品合格率。
[0039]并且采用本發(fā)明提供的制作方法制作而成的玻璃鈍化二級管芯片，在臺面的邊緣區(qū)域沒有多余的環(huán)狀玻璃，避免了在封裝焊接時，環(huán)狀玻璃與金屬引線接觸而產(chǎn)生封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而降低產(chǎn)品可靠性的情況出現(xiàn)。
[0040]以上是本發(fā)明的核心思想，為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0041]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0042]其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0043]本申請實施例提供了一種玻璃鈍化二極管芯片的制作方法，結(jié)合圖1和2a?2d所示，圖1為本申請實施例提供的一種玻璃鈍化二極管芯片的制作方法流程圖；圖2a?2b為對應(yīng)圖1方法流程圖的結(jié)構(gòu)流程圖。
[0044]其中，制作方法包括:
[0045]S1、提供一形成有第一溝槽的PN結(jié)襯底，所述第一溝槽使所述PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；
[0046]如圖2a所示，PN結(jié)襯底I包括第一溝槽2，第一溝槽2使PN結(jié)襯底I形成有至少一個臺面。其中，第一溝槽2可以如圖2a所示的，貫穿P型半導(dǎo)體層，而部第一溝槽2的部分位于N型半導(dǎo)體層；在本申請其他實施例中，第一溝槽也可以貫穿N型半導(dǎo)體層，而部分位于P型半導(dǎo)體層。
[0047]第一溝槽可以通過刻蝕得到:
[0048]S11、首先通過光刻工藝曝光顯影；
[0049]具體的，在PN結(jié)襯底表面涂覆一層光阻劑，可以通過旋涂方法涂覆；其中，光阻劑中主要包括樹脂、溶劑、感光劑和其他添加劑。
[0050]對PN結(jié)襯底進(jìn)行軟烘，目的為去除光阻劑中的溶劑。
[0051]而后通過光源將光刻光罩上的圖案形成到光阻劑層上，即進(jìn)行曝光；可選的，光阻劑可以為負(fù)性光阻劑，即曝光部分溶于顯影液中；對此，本申請實施例提供一種光刻光罩，參考圖3所示，為申請實施例提供的一種光刻光罩的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中未鏤空部分A寬度范圍為180 μ m?380 μ m,包括端點(diǎn)值；優(yōu)選的，未鏤空部分A寬度范圍為30 μ m?200 μ m,包括端點(diǎn)值；由于需要對未鏤空部分對應(yīng)的PN結(jié)襯底進(jìn)行刻蝕，因此第一溝槽與臺面同一側(cè)的寬度范圍與未鏤空部分A的寬度范圍相同，即為180 μ m?380 μ m，包括端點(diǎn)值；優(yōu)選的，第一溝槽與臺面同一側(cè)的寬度范圍為200μπι?300μπι，包括端點(diǎn)值。
[0052]對PN結(jié)襯底進(jìn)行后烘，消除光阻劑層側(cè)壁的駐波效應(yīng)，使側(cè)壁平整。
[0053]最后，通過顯影液將光阻劑層被光照后可溶部分去除，由于上述采用的負(fù)性光阻齊U，因此光阻劑層未被光照的部分將溶于顯影液。
[0054]S12、采用刻蝕液對PN結(jié)襯底進(jìn)行刻蝕，形成第一溝槽；
[0055]其中，第一溝槽可以為V形槽，還可以為U形槽，對此不作具體限制。
[0056]S13、去除剩余的光阻劑層，并對PN結(jié)襯底進(jìn)行清洗，得到形成有第一溝槽的PN結(jié)襯底。
[0057]S2、在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平；
[0058]參考圖2b所示，第一溝槽2內(nèi)包括玻璃鈍化層3，且玻璃鈍化層3與臺面齊平。
[0059]玻璃鈍化層3可以采用刀刮法形成在第一溝槽內(nèi):
[0060]S21、首先配置玻璃漿料；
[0061]S22、采用刀刮法在第一溝槽內(nèi)刮涂玻璃漿料，以形成與臺面齊平的玻璃將料層；
[0062]具體的，即將玻璃漿料倒入第一溝槽內(nèi)，而后采用刮刀反復(fù)刮涂PN結(jié)襯底表面，以使得第一溝槽內(nèi)的玻璃漿料與臺面齊平，而且使臺面上保持無玻璃漿料狀態(tài)。
[0063]S23、對玻璃漿料層進(jìn)行燒結(jié)形成玻璃鈍化層。
[0064]當(dāng)對第一溝槽內(nèi)的玻璃漿料刮涂完畢后，需要通過燒結(jié)，將玻璃漿料固化得到玻
璃鈍化層。
[0065]參考圖2b所示，玻璃鈍化層與臺面齊平，避免了玻璃鈍化層高于臺面時，在對玻璃鈍化二極管芯片進(jìn)行封裝焊接時，高出的環(huán)狀玻璃與金屬引線接觸而產(chǎn)生封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而降低產(chǎn)品可靠性的情況出現(xiàn)。
[0066]S3、通過光刻工藝曝光顯影，并在設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液、預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度條件下對所述玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述玻璃鈍化層的第二溝槽；
[0067]參考圖2c所示，在玻璃鈍化層3內(nèi)形成有第二溝槽4，第二溝槽4貫穿整個玻璃鈍化層。
[0068]形成第二溝槽前需要對玻璃鈍化層進(jìn)行刻蝕，對玻璃鈍化層的刻蝕同樣可以采用光刻工藝進(jìn)行曝光顯影，而后通過刻蝕液進(jìn)行刻蝕:
[0069]S31、首先通過光刻工藝曝光顯影；
[0070]在PN結(jié)襯底上涂覆一層光阻劑，其中，光阻劑可以為負(fù)性光阻劑。
[0071 ] 對PN結(jié)襯底進(jìn)行軟烘。
[0072]通過光源將光刻光罩的圖案形成至光阻劑層上，參考圖4所示，為本申請實施例提供的另一種光刻光罩的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中，未鏤空部分B的寬度范圍為30μπι?200 μ m,包括端點(diǎn)值；由于需要對未鏤空部分B進(jìn)行刻蝕得到第二溝槽，因此第二溝槽與臺面同一側(cè)的寬度范圍與未鏤空部分B相同，即為30 μ m?200 μ m，包括端點(diǎn)值。
[0073]對PN結(jié)襯底進(jìn)行后烘，消除光阻劑層側(cè)壁的駐波效應(yīng)，使側(cè)壁平整。[0074]最后，通過顯影液將光阻劑層被光照后可溶部分去除，由于上述采用的負(fù)性光阻齊U，因此光阻劑層未被光照的部分將溶于顯影液。
[0075]S32、在設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液、預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度條件下對所述玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述玻璃鈍化層的第二溝槽；
[0076]其中，預(yù)設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液的鹽酸:氫氟酸的范圍為1:10?1:5，包括端點(diǎn)值；預(yù)設(shè)時間為Imin?lOmin，包括端點(diǎn)值；預(yù)設(shè)溫度為常溫(即為25攝氏度)。對于具體的比例和時間，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選取，例如選取的鹽酸:氫氟酸為1:6，而時間為4min,對此本申請不作限制。
[0077]S4、在PN結(jié)襯底上形成電極，并沿第二溝槽切割后得到至少一個所述玻璃鈍化二極管芯片。
[0078]參考圖2d所不,玻璃鈍化二極管芯片上包括第一電極5和第二電極6,第一電極和第二電極可以為鎳電極或金電極，還可以為其他金屬電極，對此不作限制。
[0079]通過上述步驟S3得到的第二溝槽的槽底未殘留有玻璃，因此在沿第二溝槽進(jìn)行切割時避免了損傷的情況，而且提聞了切割效率，提聞了廣品合格率。
[0080]本申請實施例還提供了一種玻璃鈍化二極管芯片，采用上述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法制作而成。
[0081]本申請實施例所提供的玻璃鈍化二極管芯片及其制作方法，方法包括步驟:提供一 PN結(jié)襯底，PN結(jié)襯底包括有第一溝槽，且第一溝槽使PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面；在第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，玻璃鈍化層與臺面齊平；通過光刻工藝曝光顯影，并在玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿玻璃鈍化層的第二溝槽；在PN結(jié)襯底上形成電極，并沿第二溝槽切割后得到至少一個玻璃鈍化二級管芯片。采用本發(fā)明提供的制作方法，通過刻蝕玻璃鈍化層而形成第二溝槽，避免了出現(xiàn)第二溝槽的槽底殘留玻璃的情況，進(jìn)而提高了切割效率，提高了產(chǎn)品合格率。
[0082]并且采用本發(fā)明提供的制作方法制作而成的玻璃鈍化二級管芯片，在臺面的邊緣區(qū)域沒有多余的環(huán)狀玻璃，避免了在封裝焊接時，環(huán)狀玻璃與金屬引線接觸而產(chǎn)生封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而降低產(chǎn)品可靠性的情況出現(xiàn)。
[0083]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，包括: 提供一形成有第一溝槽的PN結(jié)襯底,所述第一溝槽使所述PN結(jié)襯底形成有至少一個臺面； 在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平； 通過光刻工藝曝光顯影，并在設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液、預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度條件下對所述玻璃鈍化層的中央?yún)^(qū)域進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述玻璃鈍化層的第二溝槽； 在所述PN結(jié)襯底上形成電極，并沿所述第二溝槽切割后得到至少一個所述玻璃鈍化二極管芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述在所述第一溝槽內(nèi)形成玻璃鈍化層，所述玻璃鈍化層與所述臺面齊平包括: 配置玻璃漿料； 采用刀刮法在所述第一溝槽內(nèi)刮涂所述玻璃漿料，以形成與所述臺面齊平的玻璃漿料層； 對所述玻璃漿料層進(jìn)行燒結(jié)形成所述玻璃鈍化層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)比例的鹽酸和氫氟酸溶液的鹽酸:氫氟酸的范圍為1:10?1:5，包括端點(diǎn)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)時間為Imin?IOmin,包括端點(diǎn)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)溫度為常溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述第一溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為180μηι?380 μ m,包括端點(diǎn)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述第一溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為200μηι?300 μ m,包括端點(diǎn)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述第二溝槽與所述臺面同一側(cè)的寬度范圍為30μηι?200 μ m,包括端點(diǎn)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法，其特征在于，所述第一溝槽為V形槽或U形槽。
10.一種玻璃鈍化二極管芯片，其特征在于，采用上述權(quán)利要求1?9任意一項所述的玻璃鈍化二極管芯片制作方法制作而成。
【文檔編號】H01L21/329GK104008970SQ201410270013
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】李建利, 黃亞發(fā) 申請人:安徽芯旭半導(dǎo)體有限公司