CN117558687A - 一种新型电泳工艺结构芯片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型电泳工艺结构芯片及其制造方法，本发明涉及电子技术以及电泳工艺结构芯片领域，本发明在P型硅单晶片上扩散形成N型扩散区；在P型硅单晶片光刻出台面沟槽图形之后，采用低温旋转硅腐蚀技术形成沟槽；采用LPCVD（低压力化学气相沉积）方式淀积半绝缘掺氧多晶硅膜，之后光刻出划片道用光刻胶保护，然后采用全自动电泳工艺进行玻璃钝化并烧结，钝化之后采用LPCVD（低压力化学气相沉积）淀积LTO（低温氧化）膜。对P型硅单晶片进行光刻引线和蒸发金属工艺最终形成T1和T2金属电极。本发明打破常规电泳工艺结构，通过用光刻胶保护阻挡玻璃电泳到划片道的位置，使得划片的时候不会对玻璃进行切割，从根源上避免了划切玻璃产生的应力对芯片可靠性产生不良。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术以及电泳工艺结构芯片领域，特别涉及一种新型电泳工艺结构芯片及其制造方法。
背景技术
现有的电泳台面芯片在槽底有玻璃填充（如图1所示），由于匹配封装工艺最终达到高可靠性的要求，芯片的厚度普遍在≥300um，因此采用激光划片的工艺需要很高功率的激光来划切，产生的成本会比较高。另外用砂轮划片的时候会划切到槽底的玻璃层，由于玻璃切割的过程中会产生较大的应力，因此有可能对侧面的PN结产生损伤，从而可靠性极出现不良的现象。现有的工艺无法做到性价比最优的情况。
发明内容
本申请的目的在于提供一种新型电泳工艺结构芯片，解决了现有技术中存在的问题。
所述芯片终端为电泳玻璃结构，包括台面沟槽、P型硅单晶、T1金属电极、T2金属电极，P型硅单晶片通过腐蚀形成沟槽，沟槽表面为半绝缘掺氧多晶硅膜，半绝缘掺氧多晶膜上覆盖电泳玻璃钝化膜，沟槽表面的电泳玻璃钝化膜上覆盖LPCVD的LTO膜，并且芯片边缘预留的划片道表面只存在半绝缘掺氧多晶硅膜和LTO膜；所述P型硅单晶片一面为T1金属电极，另一面为T2金属电极，P型硅单晶片在T1金属电极一侧设有正面N型扩散区，P型硅单晶片在T2金属电极一侧设有背面N型扩散区。
本发明的有益效果为：改进常规电泳工艺结构，在加工过程中增加光刻工艺来阻挡玻璃电泳到划片道的位置，芯片在划片的时候不会对玻璃进行切割，从根源上避免了划切玻璃产生的崩边或者应力，提升了芯片可靠性。
本发明通过下述技术方案实现：
在P型硅单晶片上扩散形成N型扩散区；在P型硅单晶片光刻出台面沟槽图形之后，采用低温旋转硅腐蚀技术形成沟槽；采用LPCVD方式淀积半绝缘掺氧多晶硅膜，之后光刻出划片道用光刻胶保护，然后采用全自动电泳工艺进行玻璃钝化并烧结，钝化之后采用LPCVD淀积LTO膜；对P型硅单晶片进行光刻引线和蒸发金属工艺最终形成T1金属电极和T2金属电极。
本发明的有益效果为：
打破常规电泳工艺结构，通过用光刻胶保护工艺阻挡玻璃电泳到划片道的位置，使得划片的时候不会对玻璃进行切割，从根源上避免了划切玻璃产生的应力对芯片可靠性产生不良。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为常规结构的电泳台面工艺的芯片结构图；
图2为新型电泳工艺结构芯片划切之后的结构示意图；
图3为采用新型电泳工艺结构的芯片在未划片之前的示意图。
其中，101-P型硅单晶片、102-N型扩散区、103-沟槽、104-T1金属电极、105-T2金属电极、106-半绝缘掺氧多晶硅膜、107-电泳玻璃钝化膜、108-LTO膜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
本发明要申请保护的产品为一种新型电泳工艺结构芯片，参阅图2和图3，所述芯片终端为电泳玻璃结构，包括台面沟槽103、P型硅单晶片101、T1金属电极104、T2金属电极105，P型硅单晶片101通过腐蚀形成沟槽103，沟槽103表面为半绝缘掺氧多晶硅膜106，半绝缘掺氧多晶膜106上覆盖电泳玻璃钝化膜107，沟槽103表面的电泳玻璃钝化膜107上覆盖LPCVD的LTO膜108，其中LPCVD指的是低压力化学气相沉积，LTO指的是低温氧化；并且芯片边缘预留的划片道表面只存在半绝缘掺氧多晶硅膜106和LTO膜108。所述P型硅单晶片101一面为T1金属电极104，另一面为T2金属电极105，P型硅单晶片101在T1金属电极104一侧设有正面N型扩散区102，P型硅单晶片101在T2金属电极105一侧设有背面N型扩散区102。
为制作上述的电泳工艺结构芯片，具体采用如下方法：
所述P型硅单晶片101的晶向为<111>，电阻率为0.001~0.3Ω.cm；所述N型扩散区102的方块浓度0.2-1，扩散片时间1150-1250℃，8h-20hN2，扩散片结深在20-30um。采用450CP的光刻胶，保持腐蚀液4℃，腐蚀10-15min，形成槽深60-70um；腐蚀液的配比为：硝酸:氢氟酸:冰乙酸=12:1:1。LPCVD（低压力化学气相沉积）方式淀积半绝缘掺氧多晶硅膜，温度700±50℃，反应时间40-60分钟，硅烷：笑气比例1.5:1，膜厚度6000±2000Å；采用450CP的光刻胶对划片道进行光刻保护；全自动电泳工艺进行玻璃钝化并烧结，其主要成分玻璃粉（GP370）150克、异丙醇3000ml、镧溶液150ml，电泳时间2min；烧结工艺，烧结温度720±20℃，反烧结时15±5分钟，保护气体比例：氮气/氧气比例5:1，在烧结的过程中直接碳化450CP光刻胶；LPCVD（低压力化学气相沉积）淀积LTO（低温氧化）膜108，温度450±50℃，反应时间20-40分钟，硅烷：氧气比例2:1，膜厚度4000±2000Å。采用450CP的光刻胶形成引线孔，然后通过金属蒸发的方式进行金属电极，通常金属电极为钛镍银，其中钛镍银的厚度分别为1000A/4000A/15000A，并且进行真空合金，在真空下，500℃±10℃，30min。
本发明打破常规电泳工艺结构，通过用光刻胶保护阻挡玻璃电泳到划片道的位置，使得划片的时候不会对玻璃进行切割，从根源上避免了划切玻璃产生的应力对芯片可靠性产生不良。
本发明适用性极为广泛，可以广泛适用新型电泳工艺结构。本发明实施例为P型材料，通过调整N型材料或者其他半导体材料均可以形成本结构，另外通过调整钝化的材质改成TEOS、SIN等材质，均属于本发明的实施范围内。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型电泳工艺结构芯片，其特征在于，所述芯片终端为电泳玻璃结构，包括台面沟槽（103）、P型硅单晶片（101）、T1金属电极（104）、T2金属电极（105），P型硅单晶片（101）通过腐蚀形成沟槽（103），沟槽（103）表面为半绝缘掺氧多晶硅膜（106），半绝缘掺氧多晶膜（106）上覆盖电泳玻璃钝化膜（107），沟槽（103）表面的电泳玻璃钝化膜（107）上覆盖LPCVD的LTO膜（108），并且芯片边缘预留的划片道表面只存在半绝缘掺氧多晶硅膜（106）和LTO膜（108）；所述P型硅单晶片（101）一面为T1金属电极（104），另一面为T2金属电极（105），P型硅单晶片（101）在T1金属电极（104）一侧设有正面N型扩散区（102），P型硅单晶片（101）在T2金属电极（105）一侧设有背面N型扩散区（102）。
2.一种如权利要求1所述的新型电泳工艺结构芯片的制作方法，其特征在于，在P型硅单晶片（101）上扩散形成N型扩散区（102）；在P型硅单晶片（101）光刻出台面沟槽（103）图形之后，采用低温旋转硅腐蚀技术；采用LPCVD方式淀积半绝缘掺氧多晶硅膜（106），之后光刻出划片道用光刻胶保护，然后采用全自动电泳工艺进行玻璃钝化并烧结，钝化之后采用LPCVD淀积LTO膜（108）；对P型硅单晶片（101）进行光刻引线和蒸发金属工艺最终形成T1金属电极（104）和T2金属电极（105）。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述P型硅单晶片（101）的晶向为<111>，电阻率为0.001~0.3Ω.cm；所述N型扩散区（102）的方块浓度0.2-1，扩散片时间1150-1250℃，8h-20hN2，扩散片结深在20-30um；采用450CP的光刻胶，保持腐蚀液4℃，腐蚀10-15min，形成槽深60-70um；腐蚀液的配比为：硝酸:氢氟酸:冰乙酸=12:1:1。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述LPCVD方式淀积半绝缘掺氧多晶硅膜（106），温度700±50℃，反应时间40-60分钟，硅烷：笑气比例1.5:1，膜厚度6000±2000Å；采用450CP的光刻胶对划片道进行光刻保护；全自动电泳工艺进行玻璃钝化并烧结，其主要成分玻璃粉150克、异丙醇3000ml、镧溶液150ml，电泳时间2min；烧结工艺，烧结温度720±20℃，反烧结时15±5分钟，保护气体比例：氮气/氧气比例5:1，在烧结的过程中直接碳化450CP光刻胶；LPCVD淀积LTO膜（108），温度450±50℃，反应时间20-40分钟，硅烷：氧气比例2:1，膜厚度4000±2000Å。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，采用450CP的光刻胶形成引线孔，然后通过金属蒸发的方式进行金属电极，通常金属电极为钛镍银，其中钛镍银的厚度分别为1000A/4000A/15000A，并且进行真空合金，在真空下，500℃±10℃，30min。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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