[发明专利]一种防止刮蹭台面的钝化结构及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了半导体玻璃钝化工艺领域内的一种防止刮蹭台面的钝化结构及其制备方法和应用。本钝化结构包括：Si外延衬底，Si外延衬底上表面中部设置有台柱；垫高层，设置于Si外延衬底上表面周缘，所述垫高层上表面高于台柱的上表面。本钝化结构Si外延衬底周缘的垫高层形成台阶，在玻璃钝化过程中刮涂刀以台阶上表面为基准面将玻璃乳浆刮涂至台阶内至玻璃乳浆包裹台柱周面及上表面，刮涂过程中刮涂刀不会触碰到台柱台面，从而保护台面防止损伤。

技术领域

本发明涉及半导体玻璃钝化工艺领域，特别涉及一种防止刮蹭台面的钝化结构及其制备方法和应用。

背景技术

台面型封装轴向二极管器件的电气性能、稳定性及可靠性与芯片台面的性质有着密切关系，芯片PN结裸露的表面实际上是硅晶格排列终止的边缘，在这终止的边缘上存在着不饱和键或沾污微离子，容易引起芯片台面状态发生变化，从而引起器件的电性能参数及可靠性退化。因此，对于这类器件，必须在芯片台面上钝化一层致密的保护膜，以防止离子的沾污和外界条件对器件电性能参数及可靠性的影响。目前玻璃钝化是一种常见的钝化工艺。

现有的玻璃钝化工艺中多采用玻璃刮涂法，玻璃刮涂法是利用刮涂刀将玻璃乳浆刮入开好的沟槽内，使沟槽内填满玻璃乳浆，从而得到器件所需要的电气性能和可靠性。

但本申请发明人在实际操作过程中发现，因刮涂刀质地较硬，且刀刮时为保证刮涂的均匀性，刮压力道不能轻，所以在刮涂完成后易导致台面缺角甚至台面断裂，降低了产品良率，影响产品品质。因此亟需一种方法在刮涂过程中避免刮涂刀刮蹭台面，从而保护台面。

发明内容

本申请通过提供一种防止刮蹭台面的钝化结构及其制备方法和应用，解决了现有玻璃钝化过程中刮涂刀容易刮蹭台面导致台面缺角甚至台面断裂的问题，实现了避免刮涂刀刮蹭台面，从而保护台面的效果。

本申请实施例提供了一种防止刮涂刀刮蹭台面的钝化结构，包括：

Si外延衬底，所述Si外延衬底上表面中部设置有台柱；

垫高层，设置于所述Si外延衬底上表面周缘，所述垫高层上表面高于所述台柱的上表面。

上述钝化结构的有益效果在于：以垫高层形成围绕台柱且高于台柱的台阶，刮涂过程中刮涂刀以台阶上表面为基准面将玻璃乳浆刮涂至台阶内至包裹台柱周面及上表面，从而使得刮涂过程中刮涂刀不会触碰到台柱台面，实现保护台面防止其损伤的目的。

进一步地，所述垫高层从下至上依次包括二氧化硅层和氮化硅层。本步有益效果在于：二氧化硅致密性好，且热分解性好，在生长过程中不易损伤外延层；氮化硅应力较大，在后续刮涂刀刮涂过程中不易被刮涂刀损坏。

本申请实施例还提供了一种上述钝化结构的制备方法，包括如下步骤：

S1:在Si外延衬底上表面从下至上依次设置垫高层和光刻胶层；

S2:从上至下依次在步骤S1中的光刻胶层、垫高层和Si外延衬底中部开设沟槽，至Si外延衬底上形成所需台柱；

S3:去除所有光刻胶层及所述步骤S2中台柱上方的垫高层。

上述方法有益效果在于：方法工艺简单，不易损伤Si外延衬底，最终形成以Si外延衬底周缘上方的垫高层形成围绕台柱且高于台柱上表面的台阶，后续刮涂时沿垫高层的上表面刮涂，从而使得刮涂过程中刮涂刀不会触碰到台柱台面，实现保护台面防止其损伤的目的。

在本申请其中一个实施例中，所述步骤S1具体为：S1.1:在Si外延衬底上表面生长二氧化硅层；

S1.2:在步骤S1.1中的二氧化硅层上表面生长氮化硅层；

S1.3:在步骤S1.2中的氮化硅层上表面匀布光刻胶,形成光刻胶层；其中，二氧化硅层和氮化硅层共同构成垫高层。