CN111584363A - 用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺,属于旋转二极管整流芯片制造技术领域,通过合理设计光刻版图达到单片最大产出芯片数,4英寸硅片经过清洗、扩散、喷砂、一次匀胶光刻、开沟腐蚀、特殊RCA清洗、LPCVD薄膜沉积、二次光阻玻璃匀胶光刻、喷淋显定影、玻璃烧结、LTO薄膜沉积、三次匀胶光刻、去氧化腐蚀、表面金属化处理、芯片测试、激光切割圆形等工艺步骤生产具有五层钝化保护复合结构用于旋转整流的圆形玻璃钝化芯片,具有耐高温、大电流特性,解决了现有技术中出现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺,属于旋转二极管整流芯片制造技术领域。
背景技术
目前飞机发电机中使用的旋转整流器由三只或六只旋转整流二极管构成,因其安装位置位于发电机内部,旋转整流二极管使用环境为高温且高速旋转,其应用环境对旋转整流二极管的性能要求非常高,要求具备在高温高速旋转状态下电特性稳定,目前用于生产此类旋转整流二极管的芯片为扩散酸洗芯片,使用聚酰亚胺进行钝化保护,保护效果差异较大,芯片性能不足。目前常规芯片生产工艺已无法满足产品应用需求,所以需通过芯片流程设计及参数改进,提升产品应用能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺,具有五层钝化保护复合结构用于旋转整流,具有耐高温、大电流特性,解决了现有技术中出现的问题。
本发明所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,包括以下步骤:
步骤一,硅片选取:选用晶向为<111>的N型硅片生产;
步骤二,硅片清洗:硅片经过表面清洁剂超声清洗、混酸漂洗,并使用去离子水进行超声清洗,去除硅片切割抛光过程中产生的表面杂质及损伤层;
步骤三,磷扩散源:硅片表面清洗干净后,在一面涂覆高纯度半导体级别磷扩散纸源,将硅片与纸源堆叠放入高温扩散石英舟内作业;
步骤四,磷扩散:硅片涂覆磷扩散纸源后先放入三点控温低温扩散炉内,进行纸源烧结,烧出碳化合物,磷扩散源留在硅片表面,低温烧结后,将硅片转入三点控温高温扩散炉内进行磷扩散,磷扩散按照不同的升温及降温斜率进行;
步骤五,一次表面处理:硅片经磷扩后表面形成磷硅玻璃层,经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除磷扩散形成的磷硅玻璃层;
步骤六,硼扩散:硅片未扩散一面通过定量旋涂方式,将按照特定比例配制的液态硼源涂覆到硅片表面,并经过烘烤,使液态硼源固化在硅片表面,然后将硅片涂覆硼源面相对叠片,放入三点控温扩散炉内进行高温扩散,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,硅片经高温硼扩散,形成具有一定浓度与结深的P+层;
步骤七,二次表面处理:硅片经硼扩后表面形成硼硅玻璃层,经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除硼扩散形成的硼硅玻璃层;
步骤八,热处理:硅片放入三点控温扩散炉内进行氧化处理,去除硅片应力同时对表面进行吸杂处理;
步骤九,一次光刻:硅片硼扩散面涂覆负性光刻胶,烘烤后使用特制光刻版进行曝光,光刻版设计有腐蚀区域与保护区域,曝光将硅片表面光刻胶显示出设计图形;
步骤十,蚀刻:带有光刻胶保护的硅片使用硝酸、氢氟酸、冰乙酸、硫酸的混合酸内进行沟槽腐蚀;
步骤十一,清洗:开沟后的硅片PN结已经暴露,通过混酸漂洗、氢氟酸去氧化、SC1清洗、SC2清洗、超声清洗;
步骤十二,LPCVD沉积:开槽清洗后硅片放入LPCVD石英舟,在三点控温的LPCVD炉内,硅片表面先沉积一层多晶硅薄膜,再沉积一层掺氧半绝缘多晶硅薄膜;在掺氧半绝缘多晶硅薄膜表面沉积一层中温二氧化硅薄膜,形成三层钝化保护薄膜;
步骤十三,二次光刻:硅片做完LPVCD沉积后,在表面涂覆一层由光刻胶与玻璃粉混合的玻璃胶,经过二次光刻版曝光及显定影后,形成芯片边缘及沟槽侧面附有玻璃胶保护环;
步骤十四,玻璃钝化:附有玻璃胶的硅片经过低温500℃烧出包含的光刻胶有机物,再经过570℃-680℃-820~860℃,玻璃粉经过软化、熔融、固化形成致密玻璃保护层;
步骤十五,低温氧化:采用LPCVD低压化学气相沉积方式,在芯片玻璃钝化层表面沉积一层二氧化硅薄膜;
步骤十六,三次光刻:已经具备多层钝化保护的硅片进行匀胶,经过三次光刻版曝光及显定影后,光刻胶保护芯片玻璃环及玻璃环表面的氧化膜,未有光刻胶保护区域进行酸腐蚀,去除表面氧化膜;
步骤十七,镀镍金:将已玻璃钝化后的晶片在专用镀槽内进行表面镀镍和镀金;
步骤十八,晶圆测试:将已镀镍金的晶片进行100%测试,确保每颗芯片都符合电性标准;
步骤十九,激光切割:使用激光技术按照晶片设计版图,参照芯片尺寸进行激光划切,形成单颗P+NN+的圆形整流芯片。
进一步的,步骤三中扩散纸源磷浓度范围为2×1022至2.5×1022,2片硅片共用1张磷扩散纸源。
进一步的,步骤四中低温烧结温度580-700℃,时间60到120分钟,过程中通入高纯氧气5-15升/分钟;磷扩散温度为1200-1250℃,磷扩散时间为2-6小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温磷扩散,形成具有一定浓度与结深的N+层,N+层表面方块电阻要求0.2-0.3Ω/□,N+层结深为15-20um。
进一步的,步骤五中一次表面处理硅片需经过高纯氢氟酸浸泡10-14小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除磷扩散形成的磷硅玻璃层;步骤七中二次表面处理硅片需经过高纯氢氟酸浸泡20-24小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除硼扩散形成的硼硅玻璃层。
进一步的,步骤六中高温扩散的扩散温度1250-1270℃,扩散时间15-30小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温硼扩散,形成具有一定浓度与结深的P+层,P+层表面方块电阻要求0.10-0.20Ω/□,P+层结深为95-125um。
进一步的,步骤八中热处理温度为1100-1260℃,时间为1-3小时,过程中通入高纯氧气2-4升/分钟。
进一步的,的步骤九中光刻版设计有腐蚀区域与保护区域,设计采用槽底连通方式,利于进行二次显定影冲洗,曝光使用水冷LED冷光源曝光机,其光强达到30-40mW/cm2。
进一步的,步骤十中硅片使用硝酸:氢氟酸:冰乙酸:硫酸=9:9:12:4~7的混合酸内进行沟槽腐蚀,蚀刻槽具有制冷及酸液循环功能,硅片蚀刻温度为-8~-4℃,硅片腐蚀时间为600-1200秒,硅片腐蚀深度为130-160um。
进一步的,步骤十五中沉积温度400-420℃,沉积气压300毫托,沉积厚度4000-6000埃,使用LTO石英笼舟作业。
本发明所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片,包括芯片本体,芯片本体的外部依次设有多晶硅薄膜钝化层、掺氧半绝缘多晶硅薄膜钝化层、低温二氧化硅薄膜钝化层、玻璃钝化层、中温二氧化硅薄膜钝化层。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺,采用4英寸硅片通过高温扩散磷硼源形成特定PN结,通过合理设计光刻版图达到单片最大产出芯片数,4英寸硅片经过清洗、扩散、喷砂、一次匀胶光刻、开沟腐蚀、特殊RCA清洗、LPCVD薄膜沉积、二次光阻玻璃匀胶光刻、喷淋显定影、玻璃烧结、LTO薄膜沉积、三次匀胶光刻、去氧化腐蚀、表面金属化处理、芯片测试、激光切割圆形等工艺步骤生产具有五层钝化保护复合结构用于旋转整流的圆形玻璃钝化芯片。此芯片尺寸为φ9mm~φ24mm,正向平均电流为40A-500A,属于大功率整流芯片,结温要求175℃以上,具有耐高温、大电流特性,应用于航空发电机,此结构芯片能够降低功率损耗,有效提升产品品质及可靠性,此项芯片技术在此领域的应用属于国内首创,填补国内技术应用空白。同时,市场应用前景良好、对区域产业集群发展有直接带动作用。解决了现有技术中出现的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中芯片的剖视图;
图2为本发明实施例中芯片蚀刻剖面图;
图3为本发明实施例中芯片光刻版设计图;
图4为本发明实施例中芯片外观俯视图;
图中:1、多晶硅薄膜钝化层;2、掺氧半绝缘多晶硅薄膜钝化层;3、镍层;4、金层;5、中温二氧化硅薄膜钝化层;6、玻璃钝化层;7、低温二氧化硅薄膜钝化层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明:
实施例1:
如图1-4所示,本发明所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,包括以下步骤:
1)硅片规格选取:本产品选用晶向为<111>的N型硅片生产,电阻率25-35Ω.cm,片厚为280-290um;
2)硅片清洗:硅片经过表面清洁剂超声清洗、混酸漂洗,并使用阻值>15MΩ的去离子水进行超声清洗,去除硅片切割抛光过程中产生的表面杂质及损伤层;
3)磷扩散源:硅片表面清洗干净后,在一面涂覆高纯度半导体级别磷扩散纸源,磷扩散纸源具有扩散源含量均匀一致特点,扩散纸源磷浓度范围为2×1022至2.5×1022,2片硅片共用1张磷扩散纸源,如此往复,将硅片与纸源堆叠放入高温扩散石英舟内作业;
4)磷扩散:硅片涂覆磷扩散纸源后先放入三点控温低温扩散炉内,进行纸源烧结,烧出碳化合物,磷扩散源留在硅片表面,烧结温度580-700℃,时间60到120分钟,过程中通入高纯氧气5-15升/分钟;低温烧结后,将硅片转入三点控温高温扩散炉内进行磷扩散,磷扩散按照不同的升温及降温斜率进行,确保硅片应力释放充分,避免造成破片,磷扩散温度为1200-1250℃,磷扩散时间为2-6小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温磷扩散,形成具有一定浓度与结深的N+层,N+层表面方块电阻要求0.2-0.3Ω/□,N+层结深为15-20um;
5)一次表面处理:硅片经磷扩后表面形成磷硅玻璃层,需经过高纯氢氟酸浸泡10-14小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除磷扩散形成的磷硅玻璃层;
6)硼扩散:硅片未扩散一面通过定量旋涂方式,将按照特定比例配制的液态硼源涂覆到硅片表面,并经过180-200℃烘烤,使液态硼源固化在硅片表面,然后将硅片涂覆硼源面相对叠片,放入三点控温扩散炉内进行高温扩散,扩散温度1250-1270℃,扩散时间15-30小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温硼扩散,形成具有一定浓度与结深的P+层,P+层表面方块电阻要求0.10-0.20Ω/□,P+层结深为95-125um;
7)二次表面处理:硅片经硼扩后表面形成硼硅玻璃层,需经过高纯氢氟酸浸泡20-24小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除硼扩散形成的硼硅玻璃层;
8)热处理:硅片放入三点控温扩散炉内进行氧化处理,去除硅片应力同时对表面进行吸杂处理,热处理温度为1100-1260℃,时间为1-3小时,过程中通入高纯氧气2-4升/分钟;
9)一次光刻:硅片硼扩散面涂覆负性光刻胶,烘烤后使用特制光刻版进行曝光,光刻版设计有腐蚀区域与保护区域,设计采用槽底连通方式,利于进行二次显定影冲洗,曝光使用水冷LED冷光源曝光机,其光强达到30-40mW/cm2;使用特殊显影液及定影液,将硅片表面光刻胶显示出设计图形;
10)蚀刻:带有光刻胶保护的硅片使用硝酸:氢氟酸:冰乙酸:硫酸=9:9:12:4~7的混合酸内进行沟槽腐蚀,蚀刻槽具有制冷及酸液循环功能,硅片蚀刻温度为-8~-4℃,硅片腐蚀时间为600-1200秒,硅片腐蚀深度为130-160um;硅片沟槽腐蚀后采用硫酸加双氧水方式去除光刻胶;
11)清洗:开沟后的硅片PN结已经暴露,通过混酸漂洗、氢氟酸去氧化、SC1清洗、SC2清洗、超声清洗,使其最后去离子水冲洗阻值>13MΩ;
12)LPCVD沉积:开槽清洗后硅片放入LPCVD专用石英舟,在三点控温的LPCVD炉内,硅片表面先沉积一层多晶硅薄膜,厚度200-600埃,再沉积一层掺氧半绝缘多晶硅薄膜,厚度4000-10000埃;在掺氧半绝缘多晶硅薄膜表面沉积一层中温二氧化硅薄膜,厚度700-1000埃;形成三层钝化保护薄膜;
13)二次光刻:硅片做完LPVCD沉积后,在表面涂覆一层由光刻胶与玻璃粉混合的玻璃胶,经过二次光刻版曝光及显定影后,形成芯片边缘及沟槽侧面附有玻璃胶保护环,玻璃环宽度为120-250um;此过程中,因玻璃粉掺杂光刻胶,因此具备可光刻性能,形成具有特定尺寸的图形,显定影为喷淋式作业,因硅片沟槽底部为连通状态,溶解的光刻胶及被冲刷的玻璃粉可以在高速旋转过程中脱离硅片表面;
14)玻璃钝化:附有玻璃胶的硅片经过低温500℃烧出包含的光刻胶有机物,再经过570℃-680℃-820~860℃,玻璃粉经过软化、熔融、固化形成致密玻璃保护层,玻璃层厚度为40-80um;
15)低温氧化:采用LPCVD低压化学气相沉积方式,在芯片玻璃钝化层表面沉积一层二氧化硅薄膜,沉积温度400-420℃,沉积气压300毫托,沉积厚度4000-6000埃,使用专用LTO石英笼舟作业;
16)三次光刻:已经具备多层钝化保护的硅片进行匀胶,经过三次光刻版曝光及显定影后,光刻胶保护芯片玻璃环及玻璃环表面的氧化膜,未有光刻胶保护区域进行酸腐蚀,去除表面氧化膜;
17)镀镍金:将已玻璃钝化后的晶片在专用镀槽内进行表面镀镍和镀金;
18)晶圆测试:将已镀镍金的晶片进行100%测试,确保每颗芯片都符合电性标准;
19)激光切割:使用激光技术按照晶片设计版图,参照芯片尺寸进行激光划切,形成单颗P+NN+的圆形整流芯片。
本实施例的工作原理为:
如图2所示,本实施例采用湿法蚀刻,将芯片腐蚀成孤岛,芯片与芯片之间形成互通通道,便于后续显定影溶液冲刷流出,同时晶片最边缘未腐蚀,形成支撑环,降低晶片破损。
如图3所示,本实实施例中圆形芯片光刻版采用环形分布设计,其分布芯片数量最多,可以有效利用晶片面积,提高芯片产出率。
本实施例中采用高温扩散、喷砂清洗、一次匀胶光刻、沟槽腐蚀、RCA清洗、LPCVD沉积、二次光阻玻璃光刻、玻璃钝化、LTO沉积、三次匀胶光刻、镀镍金、晶圆测试、激光切割等工艺步骤生产结构为五层钝化保护的圆形二极管整流芯片;
采用LPCVD系统进行化学气相沉积,形成多晶硅薄膜、掺氧半绝缘多晶硅薄膜、中温二氧化硅薄膜、低温二氧化硅薄膜;采用光刻胶与玻璃粉混合形成具有感光功能的光阻玻璃,可以通过特制光刻版进行区域曝光,形成特定保护结构的玻璃层;采用激光切割方式参照芯片设计图在晶片表面进行镭射划切出圆形,划切速度快且对沟槽玻璃不会造成切割损伤。
实施例2:
如图1所示,本发明所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片,包括芯片本体,芯片本体的外部依次设有多晶硅薄膜钝化层1、掺氧半绝缘多晶硅薄膜钝化层2、低温二氧化硅薄膜钝化层7、玻璃钝化层6、中温二氧化硅薄膜钝化层5。最外层设有金层4和镍层3。
圆形玻璃钝化二极管整流芯片参数:
雪崩击穿电压VB≥1000V
正向电压VF(IF=40A)≤1.3V
正向浪涌能力IFSM≥750A
反向漏电流IR≤1uA
结温Tj=200℃
高温反向漏电流HTIR<2mA@200℃。
圆形玻璃钝化二极管整流芯片属于大功率整流芯片,结温要求175℃以上,具有耐高温、大电流特性,应用于航空发电机,此结构芯片能够降低功率损耗,有效提升产品品质及可靠性。
采用以上结合附图描述的本发明的实施例的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片及生产工艺,具有五层钝化保护复合结构用于旋转整流,具有耐高温、大电流特性,解决了现有技术中出现的问题。但本发明不局限于所描述的实施方式,在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的工艺包括以下步骤:
步骤一,硅片选取:选用N型硅片生产;
步骤二,硅片清洗:硅片经过表面清洁剂超声清洗、混酸漂洗,并使用去离子水进行超声清洗,去除硅片切割抛光过程中产生的表面杂质及损伤层;
步骤三,磷扩散源:硅片表面清洗干净后,在一面涂覆高纯度半导体级别磷扩散纸源,将硅片与纸源堆叠放入高温扩散石英舟内作业;
步骤四,磷扩散:硅片涂覆磷扩散纸源后先放入三点控温低温扩散炉内,进行纸源烧结,烧出碳化合物,磷扩散源留在硅片表面,低温烧结后,将硅片转入三点控温高温扩散炉内进行磷扩散,磷扩散按照不同的升温及降温斜率进行;
步骤五,一次表面处理:硅片经磷扩后表面形成磷硅玻璃层,经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除磷扩散形成的磷硅玻璃层;
步骤六,硼扩散:硅片未扩散一面通过定量旋涂方式,将按照特定比例配制的液态硼源涂覆到硅片表面,并经过烘烤,使液态硼源固化在硅片表面,然后将硅片涂覆硼源面相对叠片,放入三点控温扩散炉内进行高温扩散,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,硅片经高温硼扩散,形成具有一定浓度与结深的P+层;
步骤七,二次表面处理:硅片经硼扩后表面形成硼硅玻璃层,经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除硼扩散形成的硼硅玻璃层;
步骤八,热处理:硅片放入三点控温扩散炉内进行氧化处理,去除硅片应力同时对表面进行吸杂处理;
步骤九,一次光刻:硅片硼扩散面涂覆负性光刻胶,烘烤后使用特制光刻版进行曝光,光刻版设计有腐蚀区域与保护区域,曝光将硅片表面光刻胶显示出设计图形;
步骤十,蚀刻:带有光刻胶保护的硅片使用硝酸、氢氟酸、冰乙酸、硫酸的混合酸内进行沟槽腐蚀;
步骤十一,清洗:开沟后的硅片PN结已经暴露,通过混酸漂洗、氢氟酸去氧化、SC1清洗、SC2清洗、超声清洗;
步骤十二,LPCVD沉积:开槽清洗后硅片放入LPCVD石英舟,在三点控温的LPCVD炉内,硅片表面先沉积一层多晶硅薄膜,再沉积一层掺氧半绝缘多晶硅薄膜;在掺氧半绝缘多晶硅薄膜表面沉积一层中温二氧化硅薄膜,形成三层钝化保护薄膜;
步骤十三,二次光刻:硅片做完LPVCD沉积后,在表面涂覆一层由光刻胶与玻璃粉混合的玻璃胶,经过二次光刻版曝光及显定影后,形成芯片边缘及沟槽侧面附有玻璃胶保护环;
步骤十四,玻璃钝化:附有玻璃胶的硅片经过低温烧出包含的光刻胶有机物,经过软化、熔融、固化形成致密玻璃保护层;
步骤十五,低温氧化:采用LPCVD低压化学气相沉积方式,在芯片玻璃钝化层表面沉积一层二氧化硅薄膜;
步骤十六,三次光刻:已经具备多层钝化保护的硅片进行匀胶,经过三次光刻版曝光及显定影后,光刻胶保护芯片玻璃环及玻璃环表面的氧化膜,未有光刻胶保护区域进行酸腐蚀,去除表面氧化膜;
步骤十七,镀镍金:将已玻璃钝化后的晶片在专用镀槽内进行表面镀镍和镀金;
步骤十八,晶圆测试:将已镀镍金的晶片进行100%测试,确保每颗芯片都符合电性标准;
步骤十九,激光切割:使用激光技术按照晶片设计版图,参照芯片尺寸进行激光划切,形成单颗P+NN+的圆形整流芯片。
2.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤三中扩散纸源磷浓度范围为2×1022至2.5×1022,2片硅片共用1张磷扩散纸源。
3.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤四中低温烧结温度580-700℃,时间60到120分钟,过程中通入高纯氧气5-15升/分钟;磷扩散温度为1200-1250℃,磷扩散时间为2-6小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温磷扩散,形成具有一定浓度与结深的N+层,N+层表面方块电阻要求0.2-0.3Ω/□,N+层结深为15-20um。
4.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤五中一次表面处理硅片需经过高纯氢氟酸浸泡10-14小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除磷扩散形成的磷硅玻璃层;步骤七中二次表面处理硅片需经过高纯氢氟酸浸泡20-24小时,浸泡过程中通入高压空气,形成鼓泡,利于硅片分离;硅片分离后经过表面清洁剂超声清洗及脱水烘干后进行金刚砂喷除处理,去除硼扩散形成的硼硅玻璃层。
5.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤六中高温扩散的扩散温度1250-1270℃,扩散时间15-30小时,过程中通入高纯氮气与高纯氧气,其气体比例为3-4:1,硅片经高温硼扩散,形成具有一定浓度与结深的P+层,P+层表面方块电阻要求0.10-0.20Ω/□,P+层结深为95-125um。
6.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤八中热处理温度为1100-1260℃,时间为1-3小时,过程中通入高纯氧气2-4升/分钟。
7.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤九中光刻版设计有腐蚀区域与保护区域,设计采用槽底连通方式,利于进行二次显定影冲洗,曝光使用水冷LED冷光源曝光机,其光强达到30-40mW/cm2。
8.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤十中硅片使用硝酸:氢氟酸:冰乙酸:硫酸=9:9:12:4~7的混合酸内进行沟槽腐蚀,蚀刻槽具有制冷及酸液循环功能,硅片蚀刻温度为-8~-4℃,硅片腐蚀时间为600-1200秒,硅片腐蚀深度为130-160um。
9.根据权利要求1所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的步骤十五中沉积温度400-420℃,沉积气压300毫托,沉积厚度4000-6000埃,使用LTO石英笼舟作业。
10.一种用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片,应用于权利要求1-9任一所述的用于旋转整流的圆形玻璃钝化二极管整流芯片生产工艺,其特征在于:所述的芯片包括芯片本体,芯片本体的外部依次设有多晶硅薄膜钝化层(1)、掺氧半绝缘多晶硅薄膜钝化层(2)、低温二氧化硅薄膜钝化层(5)、玻璃钝化层(6)、中温二氧化硅薄膜钝化层(7)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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