专利名称：射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法
技术领域：
本发明属于硅器件表面钝化技术领域，主要应用于射频台式硅二极管的表面钝化。
玻璃钝化技术的应用为射频硅二极管向高耐压、大功率、高可靠或高频无封装器件芯片的发展提供了重要的支撑技术，用于硅二极管的玻璃钝化技术可由以下四项技术组成钝化玻璃粉的制造与配制技术；玻璃粉在器件表面的涂敷或沉积技术；烧结热成型及退火技术；玻璃膜的光刻、切割等加工技术。在以上的诸项技术中，玻粉在器件表面的涂敷或沉积是其中的一项关键技术，对于高台面浅结器件而言尤其显得重要。
现有使用的玻璃钝化涂敷技术主要是1.电泳法，它是将经特殊加工的超细玻璃粉与电介质溶液配制成悬浮液，其中添加电解质使玻璃颗粒表面带电(带正电荷或负电荷)。然后在直流电场的作用下泳动附着于硅片表面。该方法的优点是精度高，可适用于浅结(如Xj＝0.5μm～5.0μm)器件，缺点是对于玻璃颗粒度及均匀性要求较高，对电泳液的洁净度(指离子性沾污)较敏感，工作效率低，重复性不好，难于形成共形膜，特别在高台面的场合，热成型后台顶拐角处的玻璃层较薄，难于起到对浅结很好地纯化作用。
2.刮涂法，它是将玻璃粉与粘合剂配成一定浓度的粘稠液，使用时均匀涂布于硅样品表面然后用刮刀将台面顶玻璃刮干擦净，保留台侧及台底玻璃，该方法的优点是工艺操作简单，重复性好，效率高，缺点是玻粉烧结热成型后由于收缩，台顶拐角处不受保护，此法仅适用于深结器件(如结深Xj＝15μm～25μm)。
在本发明之前，国外在制造射频台式高压大功率硅二极管中采用了先SiO2钝化保护，而后再加刮涂法玻璃钝化的办法以解决高台面台顶拐角处P+N-结的保护问题，但此办法不仅需要两种不同的钝化工艺，显得复杂，而且台面拐角处由于玻粉烧结热成型后收缩，有的地方往往只有SiO2在起纯化作用，因为玻璃已收缩到浅结的下方。
本发明的目的可以通过以下措施来达到一种射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，其特征在于a.将配制好的玻璃浆液均匀的涂敷于射频台式硅二极管表面；b.用刮刀沿台面顶刮除玻璃浆液；c.烘干，形成沿台面起伏的预沉积玻璃粉层；d.将样品送入高温炉，在玻璃软化温度下预成型形成预成型玻璃钝化膜；e.重复以上步骤至少一次，最后一次将样品送入高温炉在玻璃成型区温度下进行最终热成型处理。
本发明的优点本发明可解决高台面、浅结射频硅器件的玻璃钝化问题，用此方法所完成的玻璃钝化膜复盖状态给出了较佳的最终效果台面顶、台面拐角处，台侧及台底均能达到完整的保护，台面顶玻璃层达10μm～15μm的均匀厚度；台面拐角处的玻璃层基本保持与台面顶玻璃层共形的厚度；台底玻璃层较厚，减少了台顶、台底玻璃高度差并使台侧玻璃形成较缓变的坡度。
由于采用刮涂预沉积一预成型的组合工艺，并重复循环，使台面顶及台顶拐角处的玻璃由于每次的补偿控制了均匀性，形成10μm～15μm的共形膜。台面底的玻璃由于每次都得到比较多的补充，上升速度较快，这样相应减少了台顶、台底玻璃高度差，相应也使台侧玻璃坡度变缓。
本方法具有操作方便，效率高，重复性、均匀性、一致性好的优点。
图1中 1是P+区 2是N+区 3是N-区图2中 4是台顶玻璃层 5是台底玻璃层 6是台顶拐角处玻璃层 7是台侧玻璃层
2.用滴管将配制好的玻璃浆液均匀地涂敷于硅片表面。
3.用刮刀沿台面顶刮除玻璃浆液。
4.在红外灯下烘干形成沿台面起伏的预沉积玻璃粉层。
5.将硅片送入高温炉，在除气温度区550℃-580℃下除气10分钟，再进入该玻璃的软化区700℃-800℃，预成型10分钟，形成预成型的玻璃钝化膜；样品退出时，在玻璃的软化区停留10分钟，然后再在炉口滞留10分钟。
6.重复以上步骤一次，最后一次将样品送入高温炉玻璃成型区845℃-855℃下热成型30分钟。
7.关炉降温退火。
实施例2PIN衰减二极管芯片尺寸台面直径Φ 85μm～95μm台面高度H40μm～50μm相邻管芯间距D330μmP+N-结深 2.8μm～3.2μmN-层厚度15μm～20μmN+N-结深 100μm～120μm工艺步骤1.将腐蚀好台面的圆片进行严格的化学清洗并烘干。
2.用滴管将配制好的玻璃浆液均匀地涂复于硅片表面。
3.用刮刀沿台面顶刮除玻璃浆液。
4.在红外灯下烘干形成沿台面起伏的预沉积玻璃粉层。
5.将硅片送入高温炉，在除气温度区550℃-580℃下除气10分钟，再进入该玻璃的软化区700℃-800℃，预成型15分钟，形成预成型的玻璃钝化膜；样品退出时，在玻璃的软化区停留10分钟，然后再在炉口滞留10分钟。
6.重复以上步骤二次，最后一次将样品送入高温炉玻璃成型区845℃-855℃下热成型30分钟。
7.关炉降温退火。
权利要求
1.一种射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，其特征在于a.将配制好的玻璃浆液均匀的涂敷于射频台式硅二极管表面；b.用刮刀沿台面顶刮除玻璃浆液；c.烘干，形成沿台面起伏的预沉积玻璃粉层；d.将样品送入高温炉，在玻璃软化温度下预成型形成预成型玻璃钝化膜；e.重复以上步骤至少一次，最后一次将样品送入高温炉在玻璃成型区温度下进行最终热成型处理。
2.根据权利要求1所述的射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，其特征在于样品送入高温炉后，先在除气温度区550℃-580℃下除气10分钟，然后再进入该玻璃的软化区预成型。
3.根据权利要求1所述的射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，其特征在于样品退出时，在玻璃的软化区停留10分钟，然后再在炉口滞留10分钟。
4.根据权利要求1所述的射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，其特征在于玻璃成型区温度为845℃-855℃。
全文摘要
本发明提供一种射频台式硅二极管玻璃钝化制备方法，即将玻粉涂敷，预沉积，预成型，充分组合起来形成一个完整的操作循环并重复进行，以达到自动补偿，控制均匀和厚度差的目的。该制备方法其工艺步骤如下a.将配制好的玻璃浆液均匀的涂敷于射频台式硅二极管表面；b.用刮刀沿台面顶刮除玻璃浆液；c.烘干，形成沿台面起伏的预沉积玻璃粉层；d.将样品送入高温炉，在玻璃软化温度下预成型形成预成型玻璃钝化膜；e.重复以上步骤至少一次，最后一次将样品送入高温炉在玻璃成型区温度下进行最终热成型处理。
文档编号H01L21/02GK1397992SQ0213811
公开日2003年2月19日 申请日期2002年8月15日 优先权日2002年8月15日
发明者林立强, 刘萍 申请人:信息产业部电子第五十五研究所