1.一种简化制程的刀刮二极管芯片,其特征在于,使用N型硅片基底,在底部进行磷源扩散制作N+,上部进行硼源扩散制作P+,N+底部及P+上部均设有镍/金金属层,芯片四周及边缘“鸟嘴”均包裹在玻璃钝化保护层内,“鸟嘴”处于台面平面之下,且整个台面均是可焊接面。
2.一种权利要求1中所述一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括以下步骤:
1)基片选材:使用N型单晶硅片制作;
2)基片清洗:硅片经过混酸漂洗去除硅片切割研磨后产生的表面损伤层,后经过表面清洗剂等超声清洗去除表面残留颗粒,然后去离子水进行超声清洗,最后进行甩干烘干;
3)磷扩散:硅片一面进行定量磷液态源涂覆,烘烤固化冷却后,收片压舟,以立扩的方式进入3点控温高温炉进行扩散,形成一定浓度与结深的N+层;
4)一次吹砂清洗:去除硅片经过磷扩散表面形成的磷硅玻璃层,再进行金刚砂喷除处理,然经过表面清洗剂等超声清洗后进行甩干烘干;
5)硼扩散:硅片经过吹砂未扩磷的一面,通过定量液态硼源的涂覆,烘烤固化冷却后,收片压舟,以立扩的方式进入3点控温高温炉进行扩散,形成一定浓度与结深的P+层;
6)二次喷砂清洗:去除硅片经过硼扩散表面形成的硼硅玻璃层,再进行金刚砂喷除处理,然经过表面清洗剂等超声清洗后进行甩干烘干;
7)氧化退火:在通入定量氧气的三点控温高温炉内,去除硅片的应力,表面的氧化层具有吸杂的作用;
8)一次光刻:在硅片扩硼面涂覆一层均匀的负性光刻胶,软烤后进行曝光、显影、定影及硬烤坚膜,以将设计的掩膜版上的图形复制到表面;
9)沟槽腐蚀:光刻后的硅片在一定比例混酸内进行沟槽腐蚀暴露出PN结,有光刻胶附着的区域被保护不参与反应;
10)鸟嘴腐蚀:沟槽腐蚀后经过分割的芯片边缘鸟嘴已形成,再使用一定比例混酸进行腐蚀处理;
11)清洗:对腐蚀后暴露的PN结,通过混酸漂洗、氢氟酸去氧化、RCA清洗、超声清洗;
12)刮涂玻璃粉、含擦粉:将玻璃粉刮涂在硅片清洗后PN结沟槽内,经过烘烤固化后,对表面进行擦粉处理,仅留沟槽内的玻璃;
13)玻璃钝化:在高温炉管内,沟槽内的玻璃经历软化、熔融、降温固化形成致密稳定的保护层;
14)去氧化:浸泡缓冲氧化物刻蚀液BOE对经过高温后硅片表面形成二氧化硅氧化层进行去除,以便后续金属化;
15)镀镍/金:以化学镀的方式在硅片表面镀上一层镍金属层,在低温炉内进行镍烧结形成镍硅合金,再镀一次镍增加焊接性,还可加镀一层金增加其抗氧化性能;
16)电性测试:按照产品设计要求,分隔后的芯片进行100%测试,不良芯片被打点器标记上墨点;
17)激光切割:使用红外激光将硅片上的芯片按照黄光设计版图进行切割,分割成独立的半导体二极管芯片。
3.根据权利要求2所述的一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述步骤3)液态磷源为磷酸二氢铵与无水乙醇的混合液,磷扩散温度1200‑1270℃,扩散时间
2‑5小时,期间通入高纯氮气与氧气,其比例为5‑8:1‑2;经过高温磷扩散后形成一定浓度与深度的N+层,N+层方块电阻要求0.25‑0.35Ω/口,深度10‑20um。
4.根据权利要求2所述的一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述步骤5)液态硼源为氧化硼、硝酸铝溶于乙二醇乙醚的混合液,硼扩散温度1260‑1270℃,扩散时间22‑30小时,期间通入高纯氮气与氧气,其比例为3‑6:1‑2.经过高温硼扩散形成一定浓度与深度的P+层,P+层方块电阻要求0.1‑0.2Ω/口,深度95‑115um。
5.根据权利要求2所述的一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述步骤9)硅片使用低温硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸的体积比是9:9:12:4‑8,混酸进行腐蚀,作业温度‑10至‑3摄氏度,时间900‑1500秒,腐蚀深度135‑160um。
6.根据权利要求2所述的一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述步骤10)沟槽腐蚀后的硅片加硝酸:氢氟酸:磷酸:冰醋酸的体积比是3‑6:1‑2:1:1‑2,混酸腐蚀,作业温度‑3至3℃,时间180‑420秒,使鸟嘴比台面平面下移5‑20um。
7.根据权利要求2所述的一种简化制程的刀刮二极管芯片的制作方法,其特征在于,所述缓冲氧化物刻蚀液BOE中氟化铵:氢氟酸的体积比是6‑8:1。