[发明专利]硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法

说明书

本发明公开了硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，包括如下步骤：备片、生长复合介质、第一次吕字型槽光刻、刻蚀介质、第二次吕字型槽光刻、ICP刻蚀、各向异性腐蚀、玻璃钝化、光刻玻璃、玻璃腐蚀。本发明通过三层复合介质钝化、各向异性腐蚀出吕字型正梯形台面，以及多次玻璃钝化、腐蚀实现玻璃框架成型。该种正梯形台面具有良好的玻璃填充效果，且成型后的玻璃框架可以为梁式引线T型串联对管芯片提供优良的支撑和外围保护，且可通过光刻版图布局的改变拓展至梁式引线单管、环形4管堆或其他梁式引线集成结构。通过本方法形成的玻璃框架成型工艺具有图形精确可控、一致性高、可拓展性强等优点，且工艺简单易行。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，涉及玻璃框架的成型方法，具体为硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法。

背景技术

玻璃框架是整体芯片的支撑，因此，玻璃框架成型技术是硅基梁式引线肖特基势垒二极管T型串联对管芯片的关键技术之一。目前硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型技术主要包含2个难点：

1、表面保护介质的选择，常规的SiO2/Si3N4复合介质层尽管可以兼顾SiO2较好的钝化效果和Si3N4防水汽效果，但后续在Si3N4上覆盖玻璃时由于材质不同容易出现“鼓泡”现场；

2、台面成型方面，最佳选择为正梯形台面，相比垂直型台面，正梯形台面的玻璃覆盖效果更佳，尤其是边缘覆盖率远高于垂直型台面，但如何形成正梯形台面则是一大难点。如采用单一的干法刻蚀，该方法对设备的要求极高，且在刻蚀深台(台面落差≥50μm)且要求较大正斜角时，常伴随着“长草”现象，形貌难以精确控制，并且伴随着刻蚀损伤，而采用单一的各向异性湿法腐蚀，由于腐蚀时间长，则无法兼顾表面图形。

发明内容

解决的技术问题：为了解决本领域的上述难题，结合干法刻蚀和各向异性腐蚀，通过对2次光刻版图尺寸及刻蚀深度的组合设计最终实现了一种操作工艺简单、效率高、一致性好、对设备要求低的玻璃框架成型方法；另外，本发明采用三层结构的SiO₂/Si₃N₄/SiO₂复合介质膜作为介质掩蔽，既可获得SiO₂/Si₃N₄的优势，最上方SiO₂膜与后续玻璃材质也避免了“鼓泡”问题。鉴于此，本发明提供了硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法。

技术方案：硅基梁式引线肖特基势垒二极管玻璃框架成型方法，所述方法包括以下步骤：

S1、备片：选用市售硅片备用，并采用王水预处理15分钟；

S2、生长复合介质层：采用LPCVD工艺或PECVD工艺在硅片表面生长复合介质层，复合介质层为SiO₂/Si₃N₄/SiO₂的三层膜结构，其中间层为Si₃N₄，其余层为SiO₂，SiO₂/Si₃N₄/SiO₂三层膜厚度依次为和

S3、第一次吕字型槽光刻：光刻出吕字型介质刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L2；

S4、介质刻蚀：去除S3光刻后裸露的复合介质层；

S5、第二次吕字型槽光刻：光刻出ICP刻蚀的图形，版图横截面尺寸为L1；

S6、ICP刻蚀：采用垂直刻蚀工艺在S5光刻后的槽内刻蚀出垂直台面结构，刻蚀深度为h；

S7、各向异性腐蚀：对S6刻蚀后的硅片进行各向异性腐蚀，达到目标深度H，形成正梯形台面结构；

S8、玻璃钝化：对硅片进行玻璃钝化，填充正梯形台面；