瞬态电压抑制二极管芯片的制作工艺

摘要

本发明公开了瞬态电压抑制二极管芯片的制作工艺，该瞬态电压抑制二极管芯片的制作工艺包括两个生产制程：扩散制程及GPP制程。扩散制程的步骤为：原硅片测试、原硅片清洗、附磷、磷扩、磷晶分、单面吹砂、单吹清洗、涂硼、硼扩、硼晶分、硼面吹砂、硼吹清洗；其中，步骤硼扩包括一次硼扩及二次硼扩;GPP制程的步骤依次为：氧化、一次光刻、沟槽蚀刻、烧光阻、沟槽清洗、形成SIPOS钝化膜、玻璃钝化、二次光刻、表面蚀刻、镀镍金。本发明的瞬态电压抑制二极管芯片的制作工艺，其减少了芯片缺陷，使电压分布更集中，同时降低了反向漏电流。

主权项

瞬态电压抑制二极管芯片的制作工艺 ，其特征在于，包括两个生产制程：扩散制程及GPP 制程：所述扩散制程的步骤依次为：原硅片测试、原硅片清洗、附磷、磷扩、磷晶分、单面吹砂、单吹清洗、涂硼、硼扩、硼晶分、硼面吹砂、硼吹清洗；其中，步骤硼扩包括两次硼扩过程，分别为一次硼扩及二次硼扩；所述GPP 制程的步骤依次为：氧化、一次光刻、沟槽蚀刻、烧光阻、沟槽清洗、形成SIPOS钝化膜、玻璃钝化 、二次光刻、表面蚀刻、 镀镍金和划片；所述一次硼扩及二次硼扩的过程为：一次硼扩的过程为：扩散炉的初始温度为500℃，以5℃ / 分钟的速率升温至1262℃，恒温10H 后，再以1℃ / 分钟的速率降温至1150℃，恒温1H 后，以1℃ / 分钟的速率降温至500℃后出炉；二次硼扩的过程为：扩散炉的初始温度为500℃，以5℃ / 分钟的速率升温至1262℃，恒温2H 后，再以1℃ / 分钟的速率降温至1150℃，恒温1H 后，以1℃ / 分钟的速率降温至500℃后出炉；所述附磷过程为：将磷纸源附着在硅片其中一面的表面，以备扩散用；从烘箱中取出装有清洗好的硅片的花篮放在操作台上；用镊子取出磷纸放在两片硅片之间，相邻的两片硅片共用一张磷纸，一篮片子磷纸摆放完成后，取下夹有磷纸的硅片将其垂直整齐地放在石英舟上，并用挡片塞紧进低温炉；所述磷扩过程为：将磷杂质扩散入硅片，形成磷结及高浓度N区；低温炉扩散：初始炉温280℃，以1℃ /min 的速率升温至550℃恒温1H，时间到后，将材料转高温炉；高温炉扩散：初始炉温500℃，以5℃ /min 的速率升温至1220℃，恒温2H，以4℃ /min的速率降温至500℃，出炉；所述磷晶分过程为：磷扩完的片子泡于氢氟酸中24H左右，冲水60 分钟，并检查片子是否完全分开后，泡IPA 脱水，烘干，收片；所述单面吹砂过程为：硅片以50±5cm/min 的传动速度速进入真空吹砂室中，将未附磷面朝上，以0.9‑1.3Kg/cm²的压力进行单面喷砂即可；所述单吹清洗过程为：首先将装有硅片的花篮置于纯水超声20 分钟，纯水冲洗10 分钟；然后置于氢氟酸中5 分钟，纯水冲洗10 分钟；接着将硅片置于哈摩粉溶液中，用频率为2.8KHZ 的超声波超声清洗20 分钟，纯水冲洗10 分钟；再进行热纯水超声清洗20±1min，纯水冲洗10 分钟；最后用常温IPA 溶液进行两次脱水并进烘箱烘干；所述涂硼过程为：将硼杂质涂敷在硅片未扩散磷的一面表面，以备扩散用；配置好涂硼液，用美术笔头沾取适量涂硼液，然后在旋转的硅片未涂硼一面均匀地涂上一层硼液，涂好的硅片置于电热板烘干，硼面相对，两片一叠，将硅片叠好后垂直放于石英舟上，并用挡片塞紧，进硼扩炉；所述硼面吹砂过程为：硅片以50±5cm/min 的传动速度速进入真空吹砂室中，将硼面朝上，以0.9‑1.0Kg/cm² 的压力进行喷砂即可；所述硼吹清洗过程为：首先将装有硅片的花篮置于纯水溢水超声20 分钟，纯水冲洗10 分钟；然后将硅片置于哈摩粉溶液中，用频率为2.8KHZ 的超声波超声清洗20 分钟，纯水冲洗10 分钟；再进行热纯水超声清洗20±1min，纯水冲洗10 分钟；最后用常温IPA 溶液进行两次脱水并进烘箱烘干；所述烧光阻过程为：设定烧结炉温550℃，将沟槽蚀刻完的片子垂直插于石英舟的插槽中，每槽一片，整个石英舟置于烧结炉内1H，即可将光刻胶完全清除；所述沟槽清洗过程为：烧光阻完的片子插于花篮中，花篮置于混酸即硝酸，冰乙酸，氢氟酸的体积比：18:1:1中反应20 秒，冲水10 分钟，然后置于1 号液即纯水：双氧水：氨水=5:2:1中煮5 分钟，冲水10 分钟，再置于2 号液即纯水：双氧水：盐酸=8:2:1中煮5 分钟，冲水10 分钟，最后纯水超声20min，冲水10 分钟，IPA脱水进烘箱烘干；所述形成SIPOS钝化膜过程为：在650℃炉温，0.9 － 1.0 托的气压下，以硅烷为反应剂，氧化二氮为掺杂剂，反应时间：30 分钟；所述玻璃钝化过程为：在芯片沟槽中SIPOS 钝化膜（B6a）的基础上刮涂一层玻璃浆料，并在100℃的烘箱中，烘烤30分钟，然后在830℃的高温炉中烧结1H，形成钝化层（B7a），使芯片达到一定耐压，稳定、可靠地工作；所述二次光刻过程为：片子做过玻璃钝化层的那面涂敷一层厚约10um 的负性光刻胶（B8a），然后在120℃的烘箱中烘烤30min，再在紫外光照下曝光50 秒，最后在显影液与漂洗液中浸泡5min 即显影完成，进120℃烘箱烘烤30min，完成二次光刻。