一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺。在GPP芯片制作过程中，对硅片进行沟槽腐蚀后，采用湿法刻蚀工艺对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸，在湿法刻蚀工艺中，刻蚀液温度20~50℃；刻蚀液中的HF浓度5%~15%；刻蚀时间50~80s；沉积玻璃粉的重量90g~110g。通过有效地控制GPP芯片玻璃沿的高度，使电泳GPP芯片能够满足元器件厂各种封装条件，在保证产品高可靠性的基础上，提升封装良率，降低封装成本，同时以高可靠性、高封装良率、低成本的优势，彻底打开了电泳GPP芯片的市场，从而满足市场对小尺寸电泳GPP芯片的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体分立器件，特别是涉及一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工-H-O
技术介绍
在传统的半导体分离器件产品中，主要的半导体产品表面钝化技术采用二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺胶、白胶、玻璃等。由于玻璃作为钝化层的低成本、高可靠性优势，逐渐替代白胶、聚酰亚胺胶等，所以玻璃已成为半导体产品表面钝化层的主流材料。目前在电泳法钝化玻璃芯片(GPP芯片)玻璃钝化的工艺分为三种:电泳法、光阻玻璃法和刀刮法。三种工艺的钝化中，以刀刮法的可靠性最低，电泳法与光阻玻璃法可靠性最高。然而电泳法和光阻玻璃法制成的玻璃沿的高度，导致在小尺寸芯片(< 60mil)封装使用时，一直存在着芯片玻璃沿被机械损伤的问题，从而导致芯片封装良率低，不能满足芯片封装客户的要求，造成市场途径受损。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种采用电泳法控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺。在GPP芯片制成过程中，通过增加可控的湿法刻蚀工艺，对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸为O μπι~25 μπι，，再通过后序的电泳工艺，可有效地控制GPP芯片玻璃沿的高度为O μm~20 μm，能够保证小尺寸芯片(<60mil)的高可靠性，避免后续封装造成玻璃损伤，从而实现提升封装良率，为进一步研发电泳GPP芯片技术打下良好的基础。本专利技术采取的技术方案是:一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺，其特征在于，在GPP芯片制作过程中，对硅片进行沟槽腐蚀后，采用湿法刻蚀工艺对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸，在湿法刻蚀工艺中，设定刻蚀液温度为20~50°C ;控制刻蚀液中的HF浓度为5%~15% ;刻蚀时间为50~80s ;在后序的电泳工艺中，控制沉积玻璃粉的重量为90g~110g，控制玻璃上涨的角度及厚度，最终控制GPP芯片玻璃沿高度。本专利技术的有益效果是:通过增加湿法刻蚀工艺，有效地控制沟槽腐蚀后边角氧化层宽度，控制留存的二氧化硅保护层的尺寸；在电泳工艺中，通过调整沉积玻璃粉重量以控制玻璃上涨的角度及厚度，从而达到有效地控制GPP芯片玻璃沿高度的目的。通过有效地控制GPP芯片玻璃沿的高度，使电泳GPP芯片能够满足电子元器件厂各种封装条件，在保证产品高可靠性的基础上，提升封装良率，降低封装成本，同时以高可靠性、高封装良率、低成本的优势，能够完全取代光阻玻璃法、刀刮法的GPP芯片，彻底打开了电泳GPP芯片的市场，从而满足市场对小尺寸电泳GPP芯片的应用需求。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步说明: 本专利技术通过以下对比试验，验证二氧化硅层(S12)的去除量与硅刻蚀液(BOE)腐蚀时间、温度的关系，同时调整玻璃粉比例，以实现可以控制玻璃沿高度及玻璃造型，从而达到封装生产线的封装条件要求。试验一:硅刻蚀液采用HF !H2O=1:1，刻蚀温度尝试20°C -50°C (每升温5°C为一组进行试验)，刻蚀时间从10S~40S (每刻蚀5S为一组进行试验)。试验结论:HF浓度在50%左右时，刻蚀温度对于二氧化硅层的去除量的效果影响不大，由于HF浓度偏大，中心腐蚀速率明显比边缘快，导致产品的加工均一度差。试验二:硅刻蚀液采用HF = H2O=1:2，刻蚀温度尝试20°C -50°C (每升温5°C为一组进行试验)，刻蚀时间从10S~80S (每刻蚀1S为一组进行试验)。试验结论:HF浓度在30%左右时，刻蚀温度对于二氧化硅层的去除量的效果影响不大，由于HF浓度依然偏大，中心腐蚀速率明显比边缘快，导致产品的加工均一度差，可控度差。试验三:硅刻蚀液采用HF = H2O=1:10，刻蚀温度尝试20°C -50°C (每升温5°C为一组进行试验)，刻蚀时间为30S~150S (每刻蚀1S为一组进行试验)，沉积玻璃粉的重量从90g?IlOg0试验结论:HF浓度在10%左右时，刻蚀温度对于二氧化硅层的去除量的效果影响明显，中心腐蚀速率与边缘腐蚀速率相当，并且与时间成正比关系，从而产品的加工均一度可控，沉积玻璃粉的重量越低，均一性越好。试验四:硅刻蚀液采用HF:H20=1:15，刻蚀温度尝试20°C -50°C (每升温5°C为一组进行试验)，刻蚀时间从30S~250S (每刻蚀20S为一组进行试验)，沉积玻璃粉的重量从90g?IlOg0试验结论:HF浓度在6%左右时，刻蚀温度对于二氧化硅层的去除量的效果影响明显，中心腐蚀速率与边缘腐蚀速率基本相等，并且与时间成正比关系，产品的加工均一度可控；沉积玻璃粉的重量越低，均一性越好。结论:综上试验，产品在硅刻蚀液浓度5%~15%区间，温度选用20 0C -50 V，刻蚀时间为50~80s，对二氧化硅层的去除量的效果明显可控，同时沉积玻璃粉的重量从90g~l 1g,都能够满足生产使用。根据以上试验结论，本专利技术的优选实施例如下: 实施例1:硅刻蚀液采用HF: H2O=1:7，刻蚀温度选用25°C，腐蚀时间60S，沉积玻璃粉的重量110g。实施例2:硅刻蚀液采用HF: H2O=I: 10，刻蚀温度选用35°C，腐蚀时间70S，沉积玻璃粉的重量100g。实施例3:硅刻蚀液采用HF: H2O=1: 15，刻蚀温度选用45°C，腐蚀时间80S，沉积玻璃粉的重量90g。结论:通过以上三个实施例，GPP芯片制作过程中，对芯片表面留存的二氧化硅保护层的尺寸经检测，二氧化硅层留存尺寸均在5 μπι左右；即满足芯片表面二氧化硅层留存尺寸应控制在O μ m~25 y m范围内的工艺要求。对玻璃造型及玻璃沿的高度经检测，玻璃沿的高度均在10 μ m以下；即满足GPP芯片玻璃造型及玻璃沿的高度应控制在O μ m~20 μ m的工艺要求。【主权项】1.一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺，其特征在于，在GPP芯片制作过程中，对硅片进行沟槽腐蚀后，采用湿法刻蚀工艺对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸，在湿法刻蚀工艺中，设定刻蚀液温度为20~50°C ;控制刻蚀液中的HF浓度为5%~15% ;刻蚀时间为50~80s ;在后序的电泳工艺中，控制沉积玻璃粉的重量为90g~110g，控制玻璃上涨的角度及厚度，最终控制GPP芯片玻璃沿高度。【专利摘要】本专利技术公开了一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺。在GPP芯片制作过程中，对硅片进行沟槽腐蚀后，采用湿法刻蚀工艺对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸，在湿法刻蚀工艺中，刻蚀液温度20~50℃；刻蚀液中的HF浓度5%~15%；刻蚀时间50~80s；沉积玻璃粉的重量90g~110g。通过有效地控制GPP芯片玻璃沿的高度，使电泳GPP芯片能够满足元器件厂各种封装条件，在保证产品高可靠性的基础上，提升封装良率，降低封装成本，同时以高可靠性、高封装良率、低成本的优势，彻底打开了电泳GPP芯片的市场，从而满足市场对小尺寸电泳GPP芯片的应用需求。【IPC分类】H01L21/56【公开号】CN104952742【申请号】CN201510231230【专利技术人】徐长坡, 牛宝钢, 梁效峰, 王晓捧, 杨玉聪 【申请人】天津中环半导体股份有限公司【公开日】201本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制GPP芯片玻璃沿高度的制作工艺，其特征在于，在GPP芯片制作过程中，对硅片进行沟槽腐蚀后，采用湿法刻蚀工艺对芯片表面的二氧化硅保护层进行刻蚀，以控制留存的二氧化硅保护层的尺寸，在湿法刻蚀工艺中，设定刻蚀液温度为20~50℃；控制刻蚀液中的HF浓度为5%~15%；刻蚀时间为50~80s；在后序的电泳工艺中，控制沉积玻璃粉的重量为90g~110g，控制玻璃上涨的角度及厚度，最终控制GPP芯片玻璃沿高度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐长坡，牛宝钢，梁效峰，王晓捧，杨玉聪，
申请(专利权)人：天津中环半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12