[发明专利]免电镀玻璃封装二极管芯片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种免电镀玻璃封装二极管芯片的制造方法，属于半导体器件加工技术领域。

背景技术

二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻极大或较小。正因为二极管具有上述特性，电路中常把它用于整流和稳压。

稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变，而整流二极管反向击穿后就损坏了。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

整流二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，所不同的是整流二极管用的是单向导电性，稳压二极管是利用了其反向特性，在电路中反向连接。

现有玻封二极管芯片制造普遍采用凸点电镀工艺实现电连接。但该方法有显著的弱点：

1、该方法生产的芯片的电镀凸点表面由于电镀形成的原因，一定不平坦，因此会影响内引线与芯片的电连接。

2、该方法由于采用用含氰化物的电镀液，环境污染和人员安全存在隐患。

3、电镀工序还要两次光刻工序配合。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种免电镀玻璃封装二极管芯片的制造方法，本发明在生产芯片时通过腐蚀槽工艺凸现PN结上电极，因此消除掉原有硅片加工工艺缺陷。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种免电镀玻璃封装二极管芯片的制造方法，所述方法为将原始硅单晶片清洗后进行第一次氧化，按照设计版图光刻出腐蚀槽窗口，用CP硅腐蚀液腐蚀出20μm～30μm的腐蚀槽，然后进行第二次氧化和第二次表面腐蚀等后部工序，免电镀工序。

本发明中，第一次氧化氧化层厚度为1.2μm～1.5μm；腐蚀槽深度为20μm ~30μm；第二次表面腐蚀深度为1μm ~2μm。

本发明与已有技术相比具有以下优点：         

1、本发明所生产二极管芯片表面平整，易于欧姆接触，避免内引线与芯片尖端放电想象，封装产品可靠性高且成品率高。

2、本发明所生产的二极管芯片没有电镀工序，彻底解决环境和人员污染隐患。

3、本发明所生产的二极管芯片具有反向漏电小的特点，反向漏电流参数比原工艺方法减小50%；

4、本发明所生产的二极管芯片具有重复性好稳定性好的优点，由于采用腐蚀槽工艺的稳定性，从而决定了本发明所生产的二极管芯片具有重复性、稳定性好的特性；

5、本发明适用于所有需要凸点电镀的其它半导体器件。

具体实施方式

实施例1

稳压二极管芯片，基体材料选硅N型单晶片，电阻率ρ＝0.03Ω.cm  <111>，首先将硅单晶片进行第一次氧化后光刻腐蚀窗口，然后放在烘箱内坚膜；用9：1腐蚀液在冰水混合浴锅里腐蚀5分钟左右，腐蚀槽深为：20μm；然后进行大面积腐蚀，腐蚀深度为1.7μm；接下来按照常规工艺流程流片，省略电镀工序。

硅片清洗、硼预扩散，硼分布1040℃，时间为30min；1200℃，时间为60min，调整击穿电压。

生产芯片击穿电压VB=12V。

采用本实施例中的工艺加工制造成的二极管芯片具有正向电压小的特点，当IF=200MA时，VF<0.95V，且均匀性好，并且质量稳定，高精度（±5%以内）的硅稳压管芯片，芯片成品率在98％以上。

本发明对材料的要求不高，工艺实施上没有疑难问题，工艺实施方便。采用单晶和外延片均可以实现。在本发明中采用的原材料均为市场所购，使用的设备均为常规设备。

实施例2

小功率稳压二极管芯片，将原始硅单晶片清洗后进行第一次氧化，按照设计版图光刻出腐蚀槽窗口，用CP硅腐蚀液腐蚀出20μm的腐蚀槽，然后按照常规工艺流程进行第二次氧化和第二次表面腐蚀，省略电镀工序。

芯片反向击穿电压VB＝9.1V、当IF=200MA时VF<0.93V。芯片封装合格率为98.5％。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。