[发明专利]一种放电管芯片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放电管芯片的制造方法，属于半导体放电管制造工艺技术领域。

背景技术

半导体放电管是一种过压保护器件，其依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流，使用时半导体放电管可直接跨接在被保护电路两端，在其击穿电压的范围，构成了过压保护的范围。

在半导体放电管的制作后期，需要对硅片进行切割(即划片)，以获得单个放电管芯片，在此切割过程中形成的切割面则失去绝缘保护。切割后的放电管芯片需要进行烧结，在芯片上放置焊片，焊片上压铜电极。在烧结过程中，焊片融化将芯片与铜电极连接。在此过程中，当焊料过多时或是电极较偏时，熔化的焊料将流向芯片的切割面上，焊料凝固后将造成芯片短路。特别是目前发展起来的芯片集成封装形式，因底板没有凸台，更容易因焊料外溢造成芯片短路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种放电管芯片的制造方法，该方法能有效避免芯片在烧结过程中造成的切割面短路问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种放电管芯片的制造方法，其包括以下步骤：

(1)对硅片的两面同时进行一次氧化，形成一次氧化层。

(2)对硅片一次氧化层的深硼区进行光刻。

(3)深硼扩散，深硼扩散的温度在1050-1150℃范围内，深硼扩散时间在50-100分钟。

(4)深硼氧化，深硼氧化的温度在1220-1270℃范围内，深硼氧化时间在30-120小时。

(5)对硅片的基区进行光刻。

(6)在950-1050℃下进行淡硼扩散，扩散时间为50-100分钟。

(7)在1220-1270℃下进行淡硼氧化，氧化时间为7-15小时。

(8)对硅片的发射区进行光刻。

(9)在1130-1170℃下进行磷扩散，扩散时间为40-60分钟。

(10)对硅片上两芯片之间进行台面槽光刻。

(11)利用腐蚀液对台面槽光刻部位进行台面槽腐蚀。所述腐蚀液为硅腐蚀液。在后期进行芯片切割时，切割线在腐蚀的台面槽中部，切割后的芯片边缘为弧形，在后期烧结时，熔化的焊料不会流向芯片的切割面上，从而避免芯片短路问题。

(12)在1150-1190℃下进行氧化，氧化时间为40-100分钟。

本步骤的氧化过程包含两个层次：第一个层次是对台面槽部位进行氧化，使腐蚀的台面槽部位产生氧化层，形成绝缘。相对于在台面槽上进行玻璃钝化，不仅成本少，而且在后期利于划片。第二层次是对磷扩散后进行磷氧化。两个层次的氧化融合在一个过程中，也大大减少生产成本，避免使硅片多次处于高温环境中，避免在高温环境中造成芯片的缺陷。

(13)对硅片进行双面引线光刻。

(14)对硅片进行双面金属化。

(15)金属光刻。

(16)在真空状态下对硅片进行合金化。

本发明方法能有效避免芯片在烧结过程中造成的切割面短路问题，确保了芯片封装的成品率，降低了生产成本，同时避免多次高温加工造成的芯片缺陷，而且还有利于划片。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为两芯片之间台面槽示意图。

具体实施方式

(1)对硅片的两面同时进行一次氧化，形成一次氧化层。

(2)对硅片一次氧化层的深硼区进行光刻。

(3)深硼扩散，深硼扩散的温度在1100℃范围内，深硼扩散100分钟。

(4)深硼氧化，深硼氧化的温度在1250℃范围内，深硼氧化100小时。

(5)对硅片的基区进行光刻。

(6)在1050℃下进行淡硼扩散，扩散100分钟。

(7)在1250℃下进行淡硼氧化，氧化时间为10小时。

(8)对硅片的发射区进行光刻。

(9)在1150℃下进行磷扩散，扩散50分钟。

(10)对硅片上两芯片之间进行台面槽光刻。

(11)利用硅腐蚀液对台面槽光刻部位进行台面槽腐蚀，形成台面槽1，如图1所示。在后期进行芯片切割时，切割线在腐蚀的台面槽1中部，切割后的芯片边缘为弧形，在后期烧结时，熔化的焊料不会流向芯片的切割面上，从而避免芯片短路问题。

(12)在1150℃下充入干O₂进行氧化，氧化时间为60分钟。