CN110137077A - 一种二极管组件沟槽抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二极管组件沟槽抛光方法，包括在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入混合酸中进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为5‑20μm；所述混合酸按重量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4‑10):(4‑10):(2‑5):(3‑8)。本发明可以有效改善或去除PN二极管终端结构沟槽因混酸型湿式蚀刻造成的“鸟嘴”结构，有效避免晶圆微结构破坏及晶粒内的应力累积。
Description
技术领域
本发明涉及二极管制造技术领域，尤其涉及一种二极管组件的加工方法。
背景技术
传统PN结构二极管组件包括P结构和N结构，通常会在N结构或P结构 一侧开设沟槽，且沟槽深度超过PN结界面，然后将玻璃浆料涂布在沟槽内侧， 利用高温促使玻璃浆料通过玻璃Tg转化温度烧结，令其包覆PN结及附近区 域，形成二极管终端结构。
沟槽的开设通常采用无机酸蚀刻的方式获得，通过酸化蚀刻方式消耗沟 槽区域内的硅材料，最终形成预想得到的沟槽结构。然而因为无机酸与硅材 料进行化学反应通常没有方向性，加上有掩模(PR)保护，蚀刻完毕后会在 沟槽边缘出现“鸟嘴”结构，参见图1。若产生“鸟嘴”结构，将会造成玻璃 浆料无法有效的涂布，继而无法实现玻璃烧结，从而无法对PN结及其周围实 现有效地保护。此外，“鸟嘴”结构在产品通电状态下，因硅半导体材料中电 荷粒子依靠“鸟嘴”立体结构分布，会造成异常电场集中及放电现象。二极 管晶圆在制作过程中会经过多次高温、干/湿蚀刻等制程，会在晶圆表面留下 微结构破坏。且因晶圆表面存在周期性的结构改变，极易产生应力。而应力 加诸于晶粒表面会加大微结构破坏，造成晶粒结晶破坏，从而在使用中发生 电性异常现象。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种特定的沟槽蚀刻 方法，可以有效改善或去除PN二极管终端结构沟槽因混酸型湿式蚀刻造成的 “鸟嘴”结构，有效避免晶圆微结构破坏及晶粒内的应力累积。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种二极管组件沟槽抛光方法，包括如下步骤：
(1)在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入混合酸中进行抛光，抛 光消除晶圆的表面厚度为5-20μm；所述混合酸按体积比组成如下：硝酸:氢 氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)。
(2)抛光结束后，将晶圆置入流动的去离子水中进行冲洗和浸泡。
优选地，还包括步骤(3)取出晶圆在显微镜下观察，若“鸟嘴”结构仍 未去除，则返回步骤(1)继续进行抛光处理。
优选地，混合酸的温度为-25至25℃。
优选地，硫酸与氢氟酸的比例为1：(2-3)。
优选地，所述混合酸按重量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋 酸＝5:5:2:5。
与现有的技术相比，采用本发明生产的二极管组件，可有效去除晶圆的 “鸟嘴”结构及晶粒内部应力。“鸟嘴”结构去除可有效降低晶粒于反向偏压 下之区域电场过强现象，协助更高晶粒耐压表现。目前因实施"沟酸清洗"制 程，TGI可量产单一晶粒电压高达2400V，处业界领先地位。
附图说明
图1为现有技术蚀刻后生产二极管组件的结构示意图；
图2为采用本发明蚀刻方法后得到的二极管组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种二极管组件沟槽抛光方法，包括如下步骤：
(1)在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入温度为20℃的混合酸中 进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为12μm；所述混合酸按重量比组成如下： 硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝5:5:2:5。
(2)抛光结束后，将晶圆置入流动的去离子水中进行冲洗和浸泡。
(3)取出晶圆在显微镜下观察，若“鸟嘴”结构仍未去除，则返回步骤 (1)继续进行抛光处理。
处理结束后的晶圆消除了“鸟嘴”结构，将玻璃浆料涂布在沟槽内侧， 利用高温促使玻璃浆料通过玻璃Tg转化温度烧结，令其包覆PN结及附近区 域，如图2所示。
“鸟嘴”结构去除可有效降低晶粒于反向偏压下之区域电场过强现象， 协助更高晶粒耐压表现。据统计，采用上述方法得到的晶圆可量产单一晶粒 电压高达2400V，处业界领先地位。
Claims (5)
1.一种二极管组件沟槽抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在沟槽蚀刻完成后，去除掩模，将晶圆置入混合酸中进行抛光，抛光消除晶圆的表面厚度为5-20μm；所述混合酸按体积百分比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)。
(2)抛光结束后，将晶圆置入流动的去离子水中进行冲洗和浸泡。
2.根据权利要求1所述的一种二极管组件沟槽抛光方法，其特征在于，还包括步骤(3)取出晶圆在显微镜下观察，若“鸟嘴”结构仍未去除，则返回步骤(1)继续进行抛光处理。
3.根据权利要求1所述的一种二极管组件沟槽抛光方法，其特征在于，混合酸的温度为-25至25℃。
4.根据权利要求1所述的一种二极管组件沟槽抛光方法，其特征在于，硫酸与氢氟酸的比例为1：(2-3)。
5.根据权利要求1所述的一种二极管组件沟槽抛光方法，其特征在于，所述混合酸按体积百分比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝5:5:2:5。
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