深PN结芯片的深沟槽腐蚀研究

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目前用途广泛的中大功率交直流转换器件,均采用的是半导体硅整流器件,而在此类的整流器件中,从单向的0.5A到三相的200A整流,内部的整流芯片采用的均是玻璃钝化保护的深结扩散的深PN结芯片。本论文针对我司1200V左右的玻璃钝化保护芯片需求,对玻璃钝化保护芯片制作工艺中的腐蚀工序,针对腐蚀机理进行了分析研究,分析出沟槽腐蚀后的造型会影响到芯片的反向电压,同时会影响到玻璃披覆厚度等主要原因。而腐蚀后的沟槽造型除与光刻胶附着、光刻版设计不同有关外,还与不同组分和配方的腐蚀液、以及腐蚀液的温度、流速、振荡等参数具有密切关系。针对本公司采用P+面腐蚀开沟的玻璃钝化保护制作工艺,研制出“鸟嘴”状的具有正角/负角缓变结构的深沟槽造型,用以缓解表面电场。但是这种兼容结构形成了过腐蚀的沟槽造型,称为“鸟嘴”。通常该位置,因其较为尖锐,玻璃钝化时玻璃厚度较薄,不容易达到较好的保护,容易放电且芯片强度降低易受应力破坏。通过对该位置形成的分析,研究不同腐蚀配方和温度对其造型的影响规律,探索出一种适合即具有正角/负角缓变结构,没有尖锐到影响芯片电性能和可靠性的造型,去除腐蚀配方和腐蚀工艺,彻底解决了P+开沟,达到满足较高电压,较低破片率的,具有正角/负角缓变结构的深PN结芯片的深沟槽腐蚀。既保证了半导体封装质量,又降低了生产成本,从而提高了乐山无线电公司的产品竞争力。
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