專利名稱：圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法。
按一般傳統(tǒng)二極體晶粒的制法是用激光將電路設(shè)計(jì)完成的晶片采用直線交錯(cuò)方式切割成若干方格狀的晶粒，然后再使用多種化學(xué)藥劑經(jīng)多次浸泡才完成。此種二極體晶粒的制法有如下缺點(diǎn)1)切割完成的晶粒必須經(jīng)過多次多種化學(xué)藥劑的浸泡方可完成二極體的制作，不但工序復(fù)雜，而且嚴(yán)重污染環(huán)境;
2)又因?yàn)榍懈钔瓿傻木Я１仨毥?jīng)過多次多種化學(xué)藥劑的浸泡方可完成制作，因此，容易使制作完成的晶粒表面受傷，并使二極體成品外觀不良率大增;
3)切割完成的晶粒是方塊狀，因此，其四角尖端容易發(fā)生放電作用，從而使其電性不穩(wěn)定，無法使用在精密度要求高的電器設(shè)備上。
為改進(jìn)上述傳統(tǒng)二極晶體制法的各種缺點(diǎn)，發(fā)明人有從事這項(xiàng)行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，以及經(jīng)過多次不斷鉆研與實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)展設(shè)計(jì)出本發(fā)明方法。
本發(fā)明目的在于提供一種圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，該制法使在后段裝配制造過程中無須經(jīng)過多種多次化學(xué)藥劑的浸泡，不傷晶體表面，得到電特性穩(wěn)定的、圓形無尖端二極體晶粒，并且減低對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明目的是這樣達(dá)到的在擴(kuò)數(shù)晶片上被覆一層光阻劑后烘干;在所說的晶片的P面上罩設(shè)一層其表面設(shè)計(jì)有若干圓形透光圈的光罩，將該罩設(shè)有光罩的晶片送入曝光機(jī)內(nèi)感光并以顯影液顯影;將顯影后的晶片以酸液蝕劑，形成溝槽;將蝕刻完成的晶片浸入雙氧水與硫酸的混合液中，去除光阻劑;將去除光阻劑的晶片轉(zhuǎn)入去離子水中清洗，除去表面的混合液，使柵層顯現(xiàn)，然后脫水、烘干;以玻璃漿充分填實(shí)于蝕刻完成的圓形溝槽中;在石英管內(nèi)，720℃下燒結(jié)1小時(shí)，清洗;在無電電鍍液中鍍鎳后，在石英管內(nèi)，650℃和通氮?dú)夥障聼Y(jié)，再鍍鎳一次;將上端鋪設(shè)有一層白蠟的玻璃襯片置于電熱板上，使白蠟呈熔融狀，將二次鍍鎳后的晶片放置在鋪設(shè)有白蠟的玻璃襯片上，并使白蠟涵蓋晶片整面，再將預(yù)先粘設(shè)有若干小圓鐵片的膠帶正確地粘貼密合在晶片上，從電熱板上取下該上端粘固有鐵片及下端粘固有玻璃襯片的晶片，移于自然冷卻的平板上冷卻，將冷卻后的晶片撕去膠帶，送入噴砂機(jī)內(nèi)噴砂;噴砂是對(duì)于晶片粘設(shè)有小圓鐵片的被覆面上噴砂，噴砂守成后在玻璃襯片上形成許多小圓形晶粒，將該玻璃襯片與許多小圓形鐵片浸泡在三氯乙烷中清洗、分離，并以磁鐵將小圓鐵片吸出，即得圓形玻璃鈍化二極體晶粒，從而本發(fā)明目的就完全達(dá)到了。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
附

圖1為本發(fā)明方法操作程序方塊示意圖。
附圖2為擴(kuò)散晶片被覆光阻劑的示意圖。
附圖3為擴(kuò)散晶片經(jīng)曝光顯影后的示意圖。
附圖4為擴(kuò)散晶片經(jīng)刻蝕后的示意圖。
附圖5為擴(kuò)散晶片的柵層被覆玻璃漿的示意圖。
附圖6為擴(kuò)散晶片鍍鎳后的示意圖。
附圖7為欲將各小圓鐵片以正確位置粘貼在擴(kuò)散晶片上時(shí)的立體示意圖。
附圖8為擴(kuò)散晶片與玻璃襯片及各小圓形鐵片定位膠合后的剖面示意圖。
附圖9為經(jīng)過噴砂后所形成圓柱狀晶粒的剖面示意圖。
附圖中標(biāo)號(hào)與本發(fā)明中有關(guān)部件的對(duì)應(yīng)如下擴(kuò)散晶片1;光阻劑2;光罩3;玻璃片4;圓形透光圈5;圓形溝槽6;玻璃漿7;鍍鎳層8;電熱板9;玻璃襯片10;白蠟11;小圓鐵片12;膠帶13;小圓柱形晶粒14。
本發(fā)明方法操作程序可參閱附圖1所示方塊圖。其操作程序?yàn)閍)擴(kuò)散晶片被覆光阻劑→b)曝光及顯影→c)蝕刻溝槽→d)去除光阻劑→e)柵層清洗→f)玻璃漿柵層被覆→g)高溫玻璃化→h)鍍鎳及燒結(jié)→i)襯片及圓鐵片定位膠合→j)噴砂及分離圓晶粒，以下分述如下a)擴(kuò)散晶片被覆光阻劑預(yù)先設(shè)定烤箱的旋轉(zhuǎn)速度并將光阻劑備妥，將清洗完畢的擴(kuò)散晶片1置于晶片籃架上，再放入燒箱內(nèi)烘干(半小時(shí)直至100℃)后取出，將此烘烤過的擴(kuò)散晶片1逐片被覆光阻劑2，但晶片的P面與N面皆需有明顯記號(hào)，以資識(shí)別。所用光阻劑系慣用光阻劑，由二甲苯、環(huán)化的聚異戊二烯、乙苯和芳香族雙疊氮化物組成。將上好光阻刻2的晶片置于約75℃的烤箱內(nèi)烘烤約半小時(shí)后取出，即可轉(zhuǎn)入下一步驟曝光及顯影，所得被覆光阻劑的晶片如附圖2所示;
b)曝光及顯影參閱附圖3，在已上好光阻劑2并烘烤完畢的擴(kuò)散晶片1的P面朝上，N面朝下，在P面上罩設(shè)一層其表面上設(shè)計(jì)有若干圓形透光圈5的光罩3，將晶片1放置在玻璃片4上，將位于下層的玻璃片4、中層的擴(kuò)散晶片1以及上層的光罩3夾緊平整，而后送入雙面曝光機(jī)內(nèi)，使晶片1兩面的光阻劑2同時(shí)感光約10秒后取出，此時(shí)將曝光好的在P面顯現(xiàn)有若干圓光圈的晶片1放回晶片籃架上，再放入烤箱內(nèi)烘烤約半小時(shí)，直到溫度達(dá)100℃;將經(jīng)烘烤完畢的晶片1取出，分別以醋酸正丁酯及作為輔助試劑的甲苯及丙酮溶液中各15秒的顯影過程進(jìn)行顯影;隨后轉(zhuǎn)入下一步驟;
c)蝕刻溝槽將預(yù)備好的混合酸置入酸槽內(nèi)，該混合酸由9份硝酸、9份冰醋酸、14份氫氟酸以及4份硫酸混合組成，令混合酸保持在10℃左右;將放置在籃架上已顯影完畢的晶片1取出，并整籃放入10℃的酸槽內(nèi)，蝕刻成型約5分鐘，隨后取出并及時(shí)沖水，即在流動(dòng)水槽中浸泡5～10分鐘后，在該經(jīng)沖水浸泡后的晶片1上端即出現(xiàn)有與光罩3的圓形透光圈5相同的圓形溝槽6，如附圖4所示，取樣測(cè)試蝕刻深度，直到該圓形溝槽6的深度達(dá)(127±25.4)10-6米(5±1密耳)為止，晶片即不再蝕刻，隨后進(jìn)入去除光阻劑步驟;
d)去除光阻劑將蝕刻完成的晶片1浸入雙氧水與硫酸混合液中，在該混合劑中硫酸對(duì)雙氧水比例為37∶1，除去在該晶片1表面上被覆的光阻劑;
e)柵層清洗將除去光阻劑的晶片1在去離子水中沖洗以除去其表面的混合液，使柵層顯現(xiàn)，取出后使該晶片1在高頻率的超聲波中震蕩5分鐘，以便去除晶片1表面上所附水份，以后再用異丙醇作5分鐘的脫水震蕩，脫水后的晶片1在電熱板上以100℃溫度烘干，完成柵層清洗;
f)玻璃漿柵層被覆預(yù)備好由玻璃粉加適量去離子水再加入5%的粘結(jié)劑充分?jǐn)嚢瓒刹Ａ{7，當(dāng)P面朝上的晶片1清洗烘干后，用軟質(zhì)塑料(聚氨基甲酸酯)制成的刮片將玻璃漿充分填實(shí)于蝕刻完成的圓形溝槽6中，并使晶片1的表面保持清潔，將填好玻璃漿7的晶片1放置在晶片籃架上，轉(zhuǎn)入下一步驟;
g)高溫玻璃化首先使擴(kuò)散石英管處于720℃狀態(tài)，并將烘烤自動(dòng)推拉時(shí)間的控制程序設(shè)定好后，將放有晶片1的石英架放入該石英管內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，扣上自動(dòng)推拉桿后啟動(dòng)電鈕，在該石英管內(nèi)通氮，以防止晶片氧化而影響其電氣特性，當(dāng)晶片燒結(jié)約1小時(shí)后，玻璃漿即可完成高溫玻璃化，將該完成高溫玻璃化后的晶片1取出，并進(jìn)行清洗與擦拭后，即可進(jìn)行鍍鎳及燒結(jié)程序;
h)鍍鎳及燒結(jié)預(yù)先將公知無電電鍍液配制好，并加熱到75℃;同時(shí)令已完成高溫玻璃化的晶片1表面先行活化處理后，放置在鍍鎳籃架上，在無電電鍍液中進(jìn)行第1次鍍鎳，取出后在水中清洗，再在異丙醇槽內(nèi)進(jìn)行脫水，再在電熱板上烘干，再將其疊夾于晶片籃架上后，置入約650℃的燒結(jié)石英管內(nèi)通氮燒結(jié)約1小時(shí)后取出，再將該燒結(jié)后的晶片1再鍍鎳一次(二次鍍鎳)形成鍍鎳層8，即可進(jìn)行下一工序襯片及圓鐵片定位膠合;
i)襯片及圓鐵片定位膠合如附圖7和8所示，將玻璃襯片10置于約120℃的電熱板9上，并使白蠟11適量溶于該襯片10的表面，并將二次鍍鎳后的晶片1粘固在表面融熔白蠟11的玻璃襯片10上，同時(shí)還使白蠟11溶融覆蓋整塊晶片1的表面，此外，使在底側(cè)面粘設(shè)有若干小圓鐵片12的膠帶13通過白蠟11正確地粘固在晶片1上端，粘貼的位置以各小圓鐵片恰可分別密貼在晶片上各個(gè)填滿在圓形溝槽內(nèi)高溫玻璃化的玻璃漿之上為度，這樣，可在各小圓鐵片12上端加重，使各小圓鐵片12與晶片1的粘結(jié)更密切，隨后從加熱板上取下該上端粘固有的圓鐵片12及下端粘固有玻璃襯片10的晶片1，移至自然冷卻的平板上冷卻，將冷卻的晶片1撕去膠帶13，送入噴砂機(jī)內(nèi)噴砂;
j)噴砂及分離圓晶粒對(duì)晶片1表面粘設(shè)有小圓鐵片12的一面進(jìn)行噴砂，當(dāng)噴砂完成后，應(yīng)檢查該晶片1未貼設(shè)有小圓鐵片12的部位是否已吹噴穿，如已噴穿時(shí)，即可從玻璃襯片10明顯見到許多受小圓鐵片12保護(hù)而未被噴掉的晶片1部分，這些留下的晶片部分就是本發(fā)明欲制得的圓形玻璃鈍化二極體晶粒14，(如附圖9所示)，待噴砂步驟完成后，將噴砂完成所留下的玻璃襯片10與許多的晶粒14浸入三氯乙烷中洗凈、分離，再使用超聲波振蕩將晶粒14表面的水份除去，并以磁鐵將小圓鐵片12吸去，留下的便是圓形玻璃被覆的圓形晶粒14。
本發(fā)明提供一種圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，本發(fā)明制法無須經(jīng)過多種多次化學(xué)藥劑的浸泡，不傷晶體表層，并可降低環(huán)境污染，晶粒呈圓形無尖端，從而晶粒的電氣特性穩(wěn)定。工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，具有產(chǎn)業(yè)上利用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種圓形板玻璃鈍化二極體晶粒的制法，其特征在于具有下列步驟a)在擴(kuò)散晶片上被覆一層光阻劑后烘干；b)曝光及顯影在所說晶片的P面上罩設(shè)一層其表面設(shè)計(jì)有若干圓形透光圈的光罩，將該罩設(shè)有光罩的晶片送入曝光機(jī)感光并以顯影劑顯影；c)蝕刻溝槽將顯影后的晶片以酸液蝕刻，形成溝槽；d)去除光阻劑將蝕刻完成的晶片浸入雙氧水與硫酸混合液中，除去光阻劑；e)柵層清洗將除去光阻劑的晶片在去離子水中清洗，除去其表面的混合液，使柵層顯現(xiàn)，然后脫水、烘干；f)玻璃漿柵層被覆以玻璃漿充分填實(shí)于蝕刻完成的圓形溝槽中；g)高溫玻璃化在石英管內(nèi)，720℃下燒結(jié)約1小時(shí)，清洗；h)鍍鎳及燒結(jié)在無電電鍍液中鍍鎳后，在石英管內(nèi)，650℃和通氮?dú)夥障聼Y(jié)，再鍍鎳一次；i)襯片及圓鐵片定位膠合將上端鋪設(shè)有一層白蠟的玻璃襯片置于電熱板上，使白蠟呈熔融狀，將二次鍍鎳后的晶片放置在該鋪設(shè)有白蠟的玻璃襯片上，并使白蠟涵蓋晶片整面，再將預(yù)先粘設(shè)有若干小圓鐵片的膠帶正確地粘貼密合在晶片上，從電熱板上取下該上端粘固有圓鐵片及下端粘固有玻璃襯片的晶片，移至自然冷卻的平板上冷卻，將冷卻后的晶片撕出膠帶，送入噴砂機(jī)內(nèi)噴砂；j)噴砂及分離圓晶粒對(duì)晶片表面粘設(shè)有小圓鐵片的一面進(jìn)行噴砂，當(dāng)噴砂完成后，在玻璃襯片上形成許多小圓形晶粒，將該玻璃襯片與許多小圓形晶粒浸泡在三氯乙烷中清洗，分離，并以磁鐵將小圓鐵片吸出，即得圓形玻璃鈍化二極體晶粒。
2.按照權(quán)利要求1所說的圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，其特征在于在c)步驟中所用蝕刻酸液由9份硝酸、9份冰醋酸、14份氫氟酸和4份硫酸混合而成。
3.按照權(quán)利要求1所說的圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，其特征在于在d)步驟中去除光阻劑用的混合液中硫酸與雙氧水比例為37∶1。
4.按照權(quán)利要求1所說的圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，其特征在于在f)步驟中所說的玻璃漿由玻璃粉加去離子水再加5%的粘接劑充分?jǐn)嚢瓒伞?br> 5.按照權(quán)利要求1所說的圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法，其特征在于在i)步驟中將在其底側(cè)面粘設(shè)有若干小圓鐵片的膠帶粘貼密合在晶片上，粘貼的位置以各小圓鐵片恰可分別密貼在晶片上各個(gè)填滿在圓形溝槽內(nèi)高溫玻璃化的玻璃漿之上為度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圓形玻璃鈍化二極體晶粒的制法。本發(fā)明制法的操作程序?yàn)閿U(kuò)散晶片被覆光阻劑、曝光及顯影、蝕刻溝槽、去除光阻劑、柵層清洗、玻璃漿柵層被覆、高溫玻璃化、鍍鎳及燒結(jié)、襯片及圓鐵片定位膠合、噴砂及分離圓晶粒即得到圓形玻璃鈍化二極體晶粒。本發(fā)明方法無須經(jīng)過多種多次化學(xué)藥劑的浸泡，不傷晶體表面，得到電特性穩(wěn)定、圓形無尖端的二極體晶粒。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1082253SQ9310750
公開日1994年2月16日 申請(qǐng)日期1993年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月26日
發(fā)明者陳鑒章 申請(qǐng)人:陳鑒章