CN109304950A - 一种硅片沟槽内丝网印刷工艺 - Google Patents

Abstract

一种硅片沟槽内丝网印刷工艺，步骤依次包括：一次检验、一次印刷前硅片对准、一次印刷、一次烘干、二次检验、二次印刷前硅片对准、二次印刷和二次烘干。本发明的有益效果是：采用丝网印刷的方式实现对硅片沟槽内表面的层处理，相较于原有的电泳钝化层的方式，缩短钝化时间，有效提高生产效率；适合大批量规模化生产；两次印刷能够使槽内玻璃更完整，使沟槽拐角处有玻璃保护，提高产品性能。

Description

一种硅片沟槽内丝网印刷工艺

技术领域

本申请属于硅片沟槽表面处理技术领域，具体地说，涉及一种硅片沟槽 内丝网印刷工艺。

背景技术

GPP是Glassivation passivation parts的缩写，是玻璃钝化类器件的统称。 该产品就是在现有产品普通硅整流扩散片的基础上对拟分割的管芯P/N结 面四周烧制一层玻璃，玻璃与单晶硅有很好的结合特性，使P/N结获得最佳 的保护，免受外界环境的侵扰，提高器件的稳定性，信赖性极佳。也因此 GPP在电子领域的应用越来越广泛。GPP的生产依赖于硅片的生产。硅片沟 槽内表面的处理是GPP生产中及其重要的一环。现行业中主要使用3种工 艺用于硅片沟槽内表面钝化处理：刀刮工艺、电泳工艺、光阻玻璃工艺，此 三种工艺中，刀刮法成本低、可靠性差；电泳工艺成本较高，可靠性高；光 阻玻璃法成本最高，可靠性高。且三种工艺用时都很长，不能满足大规模生 产的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种硅片沟槽内丝网印 刷工艺，能够有效缩短对硅片沟槽内表面进行层处理的用时，大大提高硅片 的生产效率，适合大批量规模化生产。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种硅片沟槽内丝网印刷工艺， 并采用以下技术方案来实现。

一种硅片沟槽内丝网印刷工艺，步骤依次包括：一次检验、一次印刷前 硅片对准、一次印刷和一次烘干；所述一次检验是指对硅片进行外观检查， 将不良品剔除；所述一次印刷前硅片对准具体是将待印刷硅片与对准基准对 准，以保证所述一次印刷时所述待印刷硅片与印刷网版对准；所述一次印刷 指利用印刷装置将印刷浆料印刷至所述待印刷硅片的沟槽内；所述一次烘干 是指利用烘干装置对所述一次印刷后的硅片进行烘干，保证印刷浆料的干燥 成型。

进一步的，所述一次检验前需要进行分片，所述分片将叠放的硅片抽出 放置成单片形式。

进一步的，所述一次烘干后还依次包括：二次检验、二次印刷前硅片对 准、二次印刷和二次烘干。

进一步的，所述一次检验和/或所述二次检验具体指由拍照装置对硅片 进行拍照，并将所得照片和预存标准照片进行对比，判定是否合格；若判定 不合格，则将不合格硅片进行剔除；若判定合格，则将合格硅片传输到下一 工位。

进一步的，所述一次印刷前硅片对准和/或二次印刷前硅片对准具体指 反复进行对准比对和位置调整；所述对准比对指采用拍照对准的方式判定所 述待印刷硅片是否与所述对准基准对准；所述位置调整指：若判定所述对准 比对的结果是未对准，则调整所述待印刷硅片的位置使其与所述对准基准对 准。

进一步的，所述一次印刷和/或所述二次印刷具体步骤为：将所述待印 刷硅片置于印刷网版的下方；回料刀将所述印刷浆料从所述印刷网版的一端 回料到另一端，使所述印刷浆料平铺在所述印刷网版表面；刮刀下降对所述 印刷网版施加压力，将所述印刷浆料从一端推到另一端，所述印刷浆料通过 所述印刷网版的空洞渗漏到所述待印刷硅片的沟槽内。

进一步的，印刷时，所述待印刷硅片的上表面和所述印刷网版的下表面 距离范围为1mm～3mm；施压时，所述刮刀与所述印刷网版的角度范围在 40°～90°之间。

进一步的，印刷设备给予所述刮刀的压力为30N～120N，印刷速度为50mm/S～300mm/S，所述刮刀本身的材质硬度为40HRC～80HRC之间。

进一步的，所述一次烘干和/或所述二次烘干具体指将印刷后的硅片放 入高温链试炉中进行烘烤干燥；所述链试炉的炉内温度为100℃～250℃，烘 干时间为10s～50s

与现有技术相比，本申请采用丝网印刷的方式实现对硅片沟槽内表面的 层处理，相较于原有的电泳的方式，缩短钝化时间，有效提高生产效率；适 合大批量规模化生产；印刷玻璃液的时候，使得玻璃液配置利用率达到 90％～100％，提高了产率，玻璃浆料的化学品用量很少，环保节能，也降低 了安全隐患；具有成本较低、产品可靠性高、产率高、环保节能、适合大批 量规模化生产的诸多优点；两次印刷能够使槽内玻璃更完整，使沟槽拐角处有玻璃保护，提高产品性能。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技 术效果。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应 用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以 实施。

一种硅片沟槽内丝网印刷工艺，印刷时网版与硅片沟槽距离比较远，印 刷后浆料接触不到硅片，完全依靠网版的弹力将印刷浆料弹落到沟槽底部。

实际生产时印刷工艺步骤依次包括：S1、分片；S2、一次检验；S3、一 次印刷前硅片对准；S4、一次印刷；S5、一次烘干；S6、二次检验；S7、 二次印刷前硅片对准；S8、二次印刷；S9、二次烘干。

S1、分片：硅片在生产过程前期切割后为叠放运输，进行印刷时需要将 叠放的硅片分开成单片形式，分片工位利用分片机将运输过来叠放在一起的 硅片一片一片的分开，整齐摆放在运输机构上，由运输机构将单片的硅片运 输到下一个工位。

S2、一次检验：主要指外观检验，设有外观检验箱，检验箱内设有拍照 装置和灯光等设备，拍照装置对进入到检验箱的硅片进行拍照，并将照片传 送给检验箱的检测模块，检测模块将收到的硅片照片和标准照片进行对比， 若判定不合格，则由设置在检验箱内的剔除机构将不合格硅片进行剔除；若 判定合格，则将硅片传输到下一工位。检验装置的设立使得在印刷前将不良 品剔除，避免了不良品印刷造成的生产成本的损失，还避免了沟槽不良的硅 片经印刷遮盖后无法辨识的情况，保证了硅片生产的质量。

S3、一次印刷前硅片对准：将硅片输送到载台，通过反复拍照对准和调 整硅片位置的方式使硅片和对准基准对准，以保证印刷时硅片和印刷网版能 够对准。

S4、一次印刷：将对准后的硅片传到印刷台，将硅片置于印刷网版的下 方，硅片上表面和网版下表面距离范围为1mm～3mm；回料刀将浆料从网版 一端回料到另一端，使浆料平铺在网版表面；刮刀下降对网版施加压力，将 浆料从一端推到另一端，浆料通过网版的空洞渗漏到硅片沟槽的表面。优选 的，刮刀施压时与网版的角度范围在40°～90°之间，以45°～60°为最优， 这样可以更好的推动浆料，保证浆料厚度的均衡。刮刀向下移动的距离根据 具体印刷设备而定，以下移后刮刀与网版上表面刚好接触为宜，挤压网版和 不接触网版都会造成印刷层厚度的不均匀或厚度不符合要求，影响印刷效 果。另外印刷设备给予刮刀的压力为优选(30～120)N，印刷速度优选范围 为(50～300)mm/S，刮刀本身的材质硬度范围为(40～80)HRC之间。

S5、一次烘干：将印刷好的硅片放入高温链试炉中进行烘烤，烘干印刷 浆料。链试炉选用炉温、排风风速可调的链试炉。根据不同的印刷浆料和印 刷层厚度，所需要的烘干温度和烘干时间均有不同，以出炉时硅片印刷层刚 好烘干完全为宜，既可达到烘干的目的，又可避免因长时间高温对硅片造成 的性能影响。优选的烘干参数是：炉内温度(100～250)℃，烘干时间(10～50) s。链试炉内传送带为耐高温材质，优选350度高温耐受度的材质。

根据印刷浆料的不同、要求印刷的厚度的不同以及对印刷过程的要求， 可以进行二次印刷。

S6、二次检验：在二次印刷前需要进行检验，检验步骤与S2目的相同， 为了在二次印刷前将一次印刷后外观不良的硅片剔除，同样采用拍照检验的 方式。检验步骤既避免了对不良品进行印刷造成成本浪费，也避免了一次印 刷不良被二次印刷覆盖后无法辨识而造成的品质隐患。

S7、二次印刷前硅片对准：和一次印刷前硅片对准相同，采用反复拍照 对准和硅片位置调整的方式使硅片和对准基准对准，以保证印刷时硅片和印 刷网版能够对准。

S8、二次印刷：在一次印刷的印刷层上重新印刷，以增加印刷层的厚度， 满足硅片沟槽的工艺要求；在一些其他情况下，需要在不同的地方分别进行 一次印刷时，本步骤即为新印刷位置的一次印刷。

二次印刷的工艺与S4一次印刷相同。

S9：二次烘干：将二次印刷后的硅片放入高温链试炉中进行烘烤，以烘 干印刷浆料。链试炉的规格以及烘烤温度、时长等参数优选S5中的标准。 当二次印刷浆料变更或者厚度变更时，根据具体要求调整烘干参数。

在GPP生产过程中，对硅片沟槽内部进行两次印刷钝化层的目的是确 保槽内玻璃更完整，沟槽拐角处有玻璃保护，避免加压后产品打火，使成品 GPP的性能更稳定。

本发明的有益效果是：本申请采用丝网印刷的方式实现对硅片沟槽内表 面的层处理，印刷钝化层时相较于原有的电泳的方式，缩短钝化时间，有效 提高生产效率；适合大批量规模化生产；印刷玻璃液的时候，使得玻璃液配 置利用率达到90％～100％，提高了产率，玻璃浆料的化学品用量很少，环保 节能，也降低了安全隐患；具有成本较低、产品可靠性高、产率高、环保节 能、适合大批量规模化生产的诸多优点；两次印刷能够使槽内玻璃更完整， 使沟槽拐角处有玻璃保护，提高产品性能。

以上对本申请实施例所提供的一种硅片沟槽内丝网印刷工艺，进行了详 细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的结构及其核心思想； 同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及 应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请 的限制。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技 术人员应可理解，不同的厂商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明 书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功 能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包 含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收 的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题， 基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述仍以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。 本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非 排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系 统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的 要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理 解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除， 而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述本申请构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改 动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护 范围内。

Claims (9)

1.一种硅片沟槽内丝网印刷工艺，步骤依次包括：一次检验、一次印刷前硅片对准、一次印刷和一次烘干；所述一次检验是指对硅片进行外观检查，将不良品剔除；所述一次印刷前硅片对准具体是将待印刷硅片与对准基准对准，以保证所述一次印刷时所述待印刷硅片与印刷网版对准；所述一次印刷指利用印刷装置将印刷浆料印刷至所述待印刷硅片的沟槽内；所述一次烘干是指利用烘干装置对所述一次印刷后的硅片进行烘干，保证印刷浆料的干燥成型。

2.根据权利要求1所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次检验前需要进行分片，所述分片将叠放的硅片抽出放置成单片形式。

3.根据权利要求1或2所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次烘干后还依次包括：二次检验、二次印刷前硅片对准、二次印刷和二次烘干。

4.根据权利要求3所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次检验和/或所述二次检验具体指由拍照装置对硅片进行拍照，并将所得照片和预存标准照片进行对比，判定是否合格；若判定不合格，则将不合格硅片进行剔除；若判定合格，则将合格硅片传输到下一工位。

5.根据权利要求3所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次印刷前硅片对准和/或二次印刷前硅片对准具体指反复进行对准比对和位置调整；所述对准比对指采用拍照对准的方式判定所述待印刷硅片是否与所述对准基准对准；所述位置调整指：若判定所述对准比对的结果是未对准，则调整所述待印刷硅片的位置使其与所述对准基准对准。

6.根据权利要求3所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次印刷和/或所述二次印刷具体步骤为：将所述待印刷硅片置于印刷网版的下方；回料刀将所述印刷浆料从所述印刷网版的一端回料到另一端，使所述印刷浆料平铺在所述印刷网版表面；刮刀下降对所述印刷网版施加压力，将所述印刷浆料从一端推到另一端，所述印刷浆料通过所述印刷网版的空洞渗漏到所述待印刷硅片的沟槽内。

7.根据权利要求6所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：印刷时，所述待印刷硅片的上表面和所述印刷网版的下表面距离范围为1mm～3mm；施压时，所述刮刀与所述印刷网版的角度范围在40°～90°之间。

8.根据权利要求6或7所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：印刷设备给予所述刮刀的压力为30N～120N，印刷速度为50mm/S～300mm/S，所述刮刀本身的材质硬度为40HRC～80HRC之间。

9.根据权利要求4-7任一所述硅片沟槽内丝网印刷工艺，其特征在于：所述一次烘干和/或所述二次烘干具体指将印刷后的硅片放入高温链试炉中进行烘烤干燥；所述链试炉的炉内温度为100℃～250℃，烘干时间为10s～50s。