CN100587906C - 半导体器件芯片台面喷腐局部防护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
半导体器件芯片台面喷腐方法及装置，在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取遮盖式保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害。通过一套遮盖式保护系统，盖住芯片上需要保护的表面部分，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸到芯片中心需要保护的部位。整个装置至少包括一个保护罩，遮盖在芯片台面喷腐处理时，正好盖在芯片中心需要保护的部位，保护罩与芯片一起形成一个密封面，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会受到酸液溅浸。所述的保护罩可以是通过吸附方式吸附在芯片表面上的，也可以是直接通过外力装置紧贴在芯片表面的。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体器件的加工方法及装置，尤其是指一种电力电子可控硅器件的芯片台面喷腐处理方法及装置，本发明的技术主要用于大功率可控硅器件的芯片台面喷腐处理工艺中，也可以用于其它半导体元件的芯片台面喷腐处理。
背景技术
在许多半导体器件的芯片表面上，其靠外有一圈台面，在加工中需要对其进行台面喷射腐蚀处理。传统大功率的晶闸管及二极管芯片加工中，虽已用到了台面喷射腐蚀处理技术，但由于传统的大功率的晶闸管及二极管芯片中部没有对酸敏感的结构，因而不需要进行特定的防护。但目前新的大功率半导体器件芯片中具有精细梳条，在对芯片台面的防腐处理中，为了有效地保护芯片中精细梳条不被腐蚀损害，必须进行必要的防护，以保证芯片表面中部免受酸损伤，保障器件结构的完整性，这一点对具有精细梳条结构的GCT/GTO器件十分重要。因此，在新的大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中，需要考虑设置中心部位的防护装置，但一直没有很好的方法。中国专利(专利号为ZL95110389.X；名称为“大台面电力半导体器件的玻璃钝化方法”)公开了一种制作半导体器件芯片的方法，是采用双重屏蔽，台面腐蚀一次成型，反复熔烧玻璃粉制备玻璃钝化膜。但这与新的大功率半导体器件芯片的台面加工方法有很大的区别，而且也没有涉及喷腐及防护技术。中国专利申请(专利申请号为200610031477.1；名称为“一种旋转喷腐方法的化学挖槽工艺方法及装置”)也公开了一种大功率半导体器件芯片的制作工艺，其中说到采用喷腐处理工艺，但也没有涉及半导体器件芯片喷射腐蚀处理中心部位的防护的问题。通过国内专利检索尚未发现有关的专利文献报道。
发明内容
本发明的目的是针对新的大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中心部位防护的不足，提出一种能有效保证半导体器件芯片台面喷射腐蚀加工处理时，芯片中心部位不受损害的喷腐处理方法及装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种半导体元件芯片的台面喷射腐蚀处理加工方法，在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取遮盖式保护方式，使得芯片上需要保护的表面部分不受损害。其方法是：在芯片上需要保护的表面部分，通过一套遮盖式保护系统，盖住芯片上需要保护的表面部分，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸到芯片中心需要保护的部位。所述的遮盖式保护方式可以是通过使用一种可移动的防护罩，在芯片的台面喷射腐蚀处理加工中，当芯片在芯片座上安放好以后，通过自身所产生的力量，或通过外力使防护罩紧紧贴住芯片上需要保护的表面部分，来保护芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸损害。且防护罩上设有防酸软体材料层，防护罩上的防酸软体材料层与芯片中心需要保护部位可以是无缝隙贴合在一起的，形成一个喷腐处理酸液无法溅浸入内的密闭面。
所述的遮盖式保护系统是一种能将芯片上需要保护的表面部分遮盖住的盖式防护装置。整个装置至少包括一个防护罩，遮盖在芯片中心需要保护的部位，防护罩与芯片一起形成一个密封面，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会受到酸液溅浸。所述的防护罩可以是通过吸附方式吸附在芯片表面上的，也可以是直接通过外力装置压在芯片表面的。所述的吸附方式可以是磁力吸附方式或真空吸附方式。所述的磁力吸附方式可以是永磁吸附方式或电磁吸附方式。为了保证防护罩与芯片贴合时的密封效果，在防护罩与芯片相接触的部分可以采用具有一定弹性的防酸软体材料制作或在整个防护罩上设有一层防酸软体材料层，防护罩上的防酸软体材料在芯片台面喷射腐蚀处理加工中紧贴在芯片中心需要保护部位上，保证与芯片贴合时的密封。所述的防护罩可以是通过自身所产生的吸力贴在芯片中心需要保护部位上的，也可以是通过外力装置施力使防护罩贴在芯片中心需要保护部位上的。所述的吸力可以通过磁力方式产生的，也可是通过真空吸附方式产生的。所述的外力装置可以是机械装置，也可以是液压或气动或电动装置。
按照本发明的半导体元件芯片的台面喷射腐蚀处理加工方法，对于在芯片台面喷腐处理时，需要对芯片部分表面采取有效保护，使其不受酸液溅浸损害是十分有效的。这种遮盖式保护方式，同以往技术相比，特点如下：
1、遮盖式保护方式能使硅片正确定位并完成台面腐蚀。
2、防护罩的防酸软体材料层既防酸又有利于同芯片的贴合。
3、整个工装的外形尺寸小巧紧凑同主设备很好匹配。
4、喷腐加工的质量好，工效高，中间保护效果良好。
5、工装的成本低，制造加工简单，使用寿命也很长。
附图说明
图1是本发明的立体分解原理示意图；
图2是本发明一个实施例的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例的结构示意图。
图中：1、芯片底座，2、芯片，3、防护装置，5、定位环，6、遮盖式防护罩，7、永磁磁铁，8、盖式防护罩，9、盖式防护罩的下部分，10、密闭面，11、进气系统，12、罩盖，13、外力装置。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
通过图1可以看出本发明涉及一种大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中的芯片中心需要保护部位的防护方法和装置，所述的方法是：对芯片上需要保护的表面部分采取遮盖式保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害。所述的遮盖式保护方式是在芯片上需要保护的表面部分，通过一套遮盖式保护系统，盖住芯片上需要保护的表面部分，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸到芯片中心需要保护的部位。所述的遮盖式保护方式可以是通过一种可移动的保护罩，在芯片的台面喷射腐蚀处理加工中，当芯片在芯片座上安放好以后，通过自身所产生的力量，或通过外力使保护罩紧贴芯片上需要保护的表面部分，以保护芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸损害。罩盖上的防酸软体材料层与芯片中心需要保护部位可以是无缝隙贴合在一起的，形成一个喷腐处理酸液无法溅浸入内的密闭面。
根据上述方法的遮盖式保护系统至少包括一个芯片底座1，芯片底座1上套有定位环2，芯片2安放在定位环2上；在芯片2的上方有一遮盖式的防护装置3，防护装置3的大小与芯片中心需要保护部位相适应，且防护装置3可沿芯片2的轴线方向上下移动，以保证在芯片2的台面喷射腐蚀处理时，防护装置3能有效盖住芯片中心需要保护部位，防止酸液溅浸损害芯片中心需要保护部位；为了使得防护装置3在台面喷射腐蚀处理加工时能紧贴芯片中心需要保护部位，使防护装置3与芯片2的接触面成为一密闭面，在防护装置3上与芯片相接触的部分有一层防酸软体材料层，且在喷射腐蚀处理加工时，防护装置3的防酸软体材料层与芯片中心需要保护部位是无缝隙贴合在一起的，形成一个喷腐处理酸液无法溅浸入内的密闭面。
实施例一
图2给出了本发明的一个具体的实施例，从附图2可以看出，本发明是一种大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中的芯片中心需要保护部位的防护方法和装置，所述的方法是：在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取磁力吸附罩的保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害。
这种磁力吸附罩装置，包括一个芯片底座1，芯片底座1上套有定位环5，芯片2安放在定位环5上；在芯片2的中心上方有一遮盖式的防护罩6，遮盖式防护罩6的大小与芯片中心需要保护部位相适应，且遮盖式防护罩6在遮盖芯片中心需要保护部位的辅助工作时，可沿芯片2的轴线方向上下移动，以保证在芯片2的台面喷射腐蚀处理时，遮盖式防护罩6能有效罩住芯片中心需要保护部位，防止酸液溅浸损害芯片中心需要保护部位；遮盖式防护罩6为铁金属材料制作，在芯片底座1上镶嵌有永磁磁铁7。永磁磁铁7在芯片2安放在芯片底座1以后，当遮盖式防护罩6下移到一定程度时可以将遮盖式防护罩6吸住，使得遮盖式防护罩6吸附在芯片2的中心上方需要保护部位。为了使得遮盖式防护罩6在台面喷射腐蚀处理加工时能紧贴芯片中心需要保护部位，使遮盖式防护罩6与芯片2的接触面成为一密闭面，在遮盖式防护罩6与芯片相接触的部分或遮盖式防护罩6的全部有一层防酸软体材料层。在喷射腐蚀处理加工时，遮盖式防护罩6的防酸软体材料层与芯片中心需要保护部位是无缝隙贴合在一起的，形成一个喷腐处理酸液无法溅浸入内的密闭面。
实施例二
实施例二与实施例一的结构基本是一致的，只是在芯片底座1不是镶嵌的永磁磁铁，而是安装的电磁吸附装置，在芯片2安放在芯片底座1以后，只要通电启动电磁吸附装置，就可以将遮盖式防护罩6吸附下来，并使其紧贴在芯片2中心上方需要保护部位上。
实施例三
图3给出了本发明的另一个具体的实施例，从附图3可以看出，本发明是一种大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中的芯片中心需要保护部位的防护方法和装置，所述的方法是：在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取真空吸附罩的保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害。
所述的真空吸附罩可以是通过真空吸附方式吸附在芯片表面上的。芯片2安放在芯片底座1上，在芯片2的上方设置有一可以上下移动的盖式防护罩8，盖式防护罩8采用具有一定弹性材料制作的，且盖式防护罩8的下部分9为盘行结构，在盖式防护罩8的下部分9往下移动到芯片2的上表面，与时芯片2的上表面接触时将与芯片2的上表面形成一密闭面10，并将随盖式防护罩8的下移排空内部的空气，使盖式防护罩8的下部分9与芯片2接触面形成真空，紧贴在一起，在盖式防护罩8上还设有一排除真空的进气系统11。在台面喷射腐蚀处理加工完毕后，可以通过进气系统11补充气体，消除盖式防护罩8的的下部分与芯片2接触面所形成的真空。
实施例四
图4给出了本发明的另一个具体的实施例，从附图4可以看出，本发明是一种大功率半导体器件芯片的台面喷射腐蚀处理加工中的芯片中心需要保护部位的防护方法和装置，所述的方法是：在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取遮盖式的保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害。所述的遮盖式的保护方式是通过一个遮盖装置，盖住芯片中心需要保护部位，避免芯片台面喷腐处理时，芯片中心需要保护部位受到酸液溅浸损害。
所述的遮盖装置，至少包括一个芯片座1，芯片2安放在芯片座1上，在芯片2上罩有一罩盖12，罩盖12可以是具有一定弹性的软体材料制作的，也可以是以金属材料制作主体，再在金属材料主体上覆盖一层软体材料构成的；罩盖12是通过外力装置13盖在芯片表面的。所述的外力装置13可以是机械装置，也可以是液压或气动或电动装置。
Claims (8)
1、半导体器件芯片台面喷腐方法，在芯片台面喷腐处理时，对芯片上需要保护的表面部分采取遮盖式保护方式，保护芯片上需要保护的表面部分不受损害；所述的遮盖式保护方式是在芯片上需要保护的表面部分，通过一套遮盖式保护系统，盖住芯片上需要保护的表面部分，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸到芯片中心需要保护的部位；其特征在于：所述的遮盖式保护方式是通过一种可移动的保护罩，在芯片的台面喷射腐蚀处理加工中，当芯片在芯片座上安放好以后，通过自身所产生的力量下移盖住芯片上需要保护的表面部分，并通过吸附方式吸附在芯片上，来保护芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会有酸液溅浸损害。
2、如权利要求1所述的半导体器件芯片台面喷腐方法，其特征在于：所述的吸附方式是磁力吸附或真空吸附方式。
3、如权利要求2所述的半导体器件芯片台面喷腐方法，其特征在于：所述的磁力吸附是永磁磁铁吸附或电磁吸附装置吸附。
4、如权利要求1或2所述的半导体器件芯片台面喷腐方法，其特征在于：所述的保护罩上设有防酸软体材料层，防酸软体材料层芯片中心需要保护部位是无缝隙贴合在一起的，形成一个喷腐处理酸液无法溅浸入内的密闭面；所提出的半导体元件的台面防护装置是在半导体元件的台面上设置有一种用导电材料制作的导电防护装置。
5、一种实现权利要求1所述半导体器件芯片台面喷腐方法的半导体器件芯片台面喷腐防护装置，所述的半导体器件芯片台面喷腐防护装置至少包括一个保护罩，遮盖在芯片台面喷腐处理时，正好盖在芯片中心需要保护的部位，保护罩与芯片一起形成一个密封面，以保证芯片上需要保护的表面部分在喷腐处理时不会受到酸液溅浸；其特征在于：所述的保护罩是通过吸附方式吸附在芯片表面上的。
6、如权利要求5所述的半导体器件芯片台面喷腐防护装置，其特征在于：所述的吸附方式是磁力吸附方式或真空吸附方式；所述吸附方式的吸力是通过磁力方式或真空吸附方式产生的。
7、如权利要求6所述的半导体器件芯片台面喷腐防护装置，其特征在于：所述的磁力吸附方式是永磁吸附方式或电磁吸附方式。
8、如权利要求5所述的半导体器件芯片台面喷腐防护装置，其特征在于：在保护罩与芯片相接触的部分为具有一定弹性的防酸软体材料制作或在整个保护罩上设有一层防酸软体材料层。
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