[发明专利]一种高压元件非等向性制造方法

说明书

本发明提供了一种高压元件非等向性制造方法，包括如下步骤：S1：将半导体芯片表面清洗干净，备用；S2：将半导体芯片进行磷硼扩散，形成PN结的半导体芯片；S3：利用S2所得的半导体芯片P极表面朝上放在激光切割机载片台上，利用激光对半导体芯片进行垂直切割，形成垂直沟槽；然后将半导体芯片进行蚀刻步骤，获得所需的半导体芯片厚度；S4:蚀刻完毕后，在垂直沟槽里涂布玻璃浆料，经高温烧制形成绝缘层；S5:在半导体芯片P极和N极表面分别镀两层金属镍层，然后再镀一层抗氧化金属层。本发明可以有效改善传统二极管终端区晶粒反偏下电场过度集中现象。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种高压元件非等向性制造方法。

背景技术

传统二极管晶粒使用等向性蚀刻方式进行终端结构制作，终端沟槽呈现半圆形。挖沟用蚀刻液通常为硝酸、氢氟酸与其他化学品的组合。利用硝酸与沟槽表面硅形成SiO₂并由氢氟酸将其带走的方式形成等向性半圆形沟槽。挖沟深度受环境温度、化学品反应速度、化学品有效浓度等因素影响较大，容易产生较大误差。沟槽深度从晶粒表面算起必须通过PN结界面位置，且较深。沟槽侧壁包覆绝缘性高的介电层才能对PN结及晶粒反偏下的空乏层有保护作用。由于等向性蚀刻的挖沟深度的两倍约为化学品侧吃宽度，加上原定义沟宽，若需求深沟则消耗较大面积。因此，小尺寸晶粒有效面积受损，不利于电流通行，对于晶粒尺寸缩减有负面影响。

此外，因等向性蚀刻的半圆形沟槽造成晶粒反偏下导致P极与N极的体积比率和晶粒中心的P极与N极体积比率不同，终端区附近的N极区域明显较大，造成空乏区弯曲及PN结处的电场过度集中现象，二极管提前崩溃。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种高压元件非等向性制造方法，可以有效改善传统二极管终端区晶粒反偏下电场过度集中现象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压元件非等向性制造方法，包括如下步骤：

S1：将半导体芯片表面清洗干净，备用；

S2：将半导体芯片进行磷硼扩散，形成PN结的半导体芯片；

S3：利用S2所得的半导体芯片P极表面朝上放在激光切割机载片台上，利用激光对半导体芯片进行垂直切割，形成垂直沟槽；然后将半导体芯片进行蚀刻步骤，获得所需的半导体芯片厚度；

S4:蚀刻完毕后，在垂直沟槽里涂布玻璃浆料，经高温烧制形成绝缘层；

S5:在半导体芯片P极和N极表面分别镀两层金属镍层，然后再镀一层抗氧化金属层。

优选地，步骤S3中激光切割功率比为10-80％。

优选地，步骤S3中的蚀刻酸液以重量比计由以下组分组成：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)。

优选地，步骤S4中高温烧制的温度为700-900℃。

优选地，步骤S5中两层金属镍层的厚度为10-100um。

优选地，步骤S5中抗氧化金属层为Au层。

优选地，采用切割刀代替步骤S3中的激光进行切割。

优选地，依不同产品(晶粒/芯片)电性类别所制作规格为准，最终产品的厚度为180-350um。