本發明屬于二極管gpp芯片生產工藝，具體涉及一種玻璃保護結合鈀金定向同步擴散一次燒結成型工藝。
背景技術：
1、在半導體器件制造領域，二極管gpp（玻璃鈍化保護）芯片因具備優異的電氣性能、穩定性及可靠性，被廣泛應用于電源、通信、汽車電子等諸多關鍵領域，其中快恢復二極管（fr）、高效恢復二極管（her）、超快恢復二極管（sf）作為主流品類，因反向恢復時間（trr）的差異化需求，需匹配不同的生產工藝參數。當前，二極管gpp芯片的主流生產流程已形成相對固定的工藝體系，其核心步驟依次包括晶圓硼磷擴散、鈀金擴散、光刻蝕刻開槽以及玻璃燒結保護，各步驟環環相扣，共同決定芯片的最終性能與生產效率。
2、然而，現有生產工藝在實際應用中存在顯著的優化空間，主要體現在工藝步驟的獨立性、溫度條件的重疊性與不同類型二極管trr參數調控的局限性三者之間的矛盾，導致生產效率偏低、成本偏高，且難以精準匹配fr、her、sf等不同品類二極管的個性化trr需求。具體而言，在晶圓完成硼磷擴散以形成pn結后，需單獨開展鈀金擴散工藝：通過在pn結附近形成復合中心，調控芯片的trr等關鍵參數。不同類型二極管的trr目標差異顯著：快恢復二極管（fr）需trr小于350ns，對應鈀金擴散溫度較低，通常在750℃左右；高效恢復二極管（her）需trr小于76ns，對應鈀金擴散溫度提升至780℃左右；超快恢復二極管（sf）需trr小于35ns，對應鈀金擴散溫度更高，約為800℃。而后續用于實現芯片表面鈍化保護的gpp玻璃燒結工藝，其不同型號的日本電氣neg玻璃粉，所需熔融燒結溫度與對應類型二極管的鈀金擴散溫度高度接近，二者溫度范圍存在精準重疊區域。
3、盡管溫度條件具備按品類精準重疊的基礎，且不同類型二極管的trr值與擴散溫度存在明確關聯，但現有工藝仍將鈀金擴散與玻璃燒結保護作為兩個獨立的工序依次進行，同時缺乏針對不同二極管的“trr、溫度、玻璃材料”協同調控體系：先完成鈀金擴散以構建復合中心，再通過光刻蝕刻形成臺面結構，最后進行玻璃光刻膠混合燒結。這種分步操作模式不僅增加了設備占用時間、工序銜接成本，延長了整體生產周期，還因二次高溫導致復合中心的形成出現偏差，甚至重新分布，導致芯片性能參數的調控精度不足，或者出現trr失控的情況。此外，分步工藝中多次升溫、降溫的操作，也可能對晶圓內部的晶體結構造成一定損傷，增加芯片性能波動的風險。因此，如何利用不同類型二極管鈀金擴散與玻璃燒結溫度的精準重疊特性，結合玻璃材料的溫度適配性實現trr值的精準調控，成為提升二極管gpp芯片生產效率、產品質量與品類適配性的關鍵突破方向。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術二極管gpp芯片生產工藝中鈀金擴散與玻璃燒結保護分步進行導致的生產周期長、成本高、可靠性易受影響，且難以針對fr、her、sf等不同品類二極管精準調控trr值的缺陷，并提供一種玻璃保護結合鈀金定向同步擴散一次燒結成型工藝。本發明通過工序整合、玻璃粉品類化選型與溫度協同調控，在保證芯片性能的前提下，實現不同類型二極管鈀金擴散與玻璃燒結的同步完成，同時根據fr、her、sf的目標trr參數靈活匹配工藝條件，縮短生產周期、降低生產成本，提升芯片的穩定性、可靠性與品類適配性。
2、本發明所采用的具體技術方案如下：
3、第一方面，本發明提供了一種玻璃保護結合鈀金定向同步擴散一次燒結成型工藝，具體如下：
4、s1：對初始晶圓進行硼磷擴散預處理，在初始晶圓內部形成pn結；
5、s2：對經s1預處理后的晶圓通過光刻工藝獲得臺面結構圖案，隨后采用蝕刻工藝進行開槽，形成芯片臺面結構；
6、s3：根據目標生產的二極管類型及其對應的trr要求，確定適配的鈀金擴散溫度，并選用日本neg系列玻璃粉中對應溫度適配型號的產品；隨后將選定的玻璃粉與負性光刻膠混合均勻，形成玻璃光刻膠混合體系；
7、s4：將所述玻璃光刻膠混合體系均勻涂覆于已形成所述芯片臺面結構的晶圓表面，干燥后進行二次光刻曝光以獲得用于涂布鈀金源的臺面結構，經顯影和定影處理后進行臺面清洗，使芯片的裸硅臺面干凈無覆蓋，而溝槽區域被所述玻璃光刻膠混合體系完整覆蓋，實現對pn結的預保護；
8、s5：將鈀金涂布溶液均勻分布于每一個芯片的裸硅臺面上，隨后，將完成涂布的晶圓按照s3中選定玻璃粉的適配溫度進行擴散燒結。
9、作為優選，所述s1中，對完成擴散預處理后的晶圓表面進行清潔處理，以去除擴散過程中產生的雜質與殘留物。
10、作為優選，所述s2中，蝕刻工藝為干法蝕刻或濕法蝕刻。
11、作為優選，所述s3中，
12、當二極管類型為快恢復二極管時，trr要求為<350ns，鈀金擴散溫度為750±5℃，選定的玻璃粉為neg?gp370；
13、當二極管類型為高效恢復二極管時，trr要求為<76ns，鈀金擴散溫度為780±5℃，選定的玻璃粉為neg?gp390；
14、當二極管類型為超快恢復二極管時，trr要求為<35ns，鈀金擴散溫度為800±5℃，選定的玻璃粉為neg?gp180。
15、作為優選，所述s4中，采用勻膠機將玻璃光刻膠混合體系均勻涂覆于晶圓表面。
16、作為優選，所述s5中，鈀金涂布溶液是通過將氯化鈀金溶解于異丙醇中制備得到；其中，氯化鈀金與異丙醇的體積比或質量比為1:(6-15)。
17、作為優選，所述s5中，鈀金涂布溶液通過噴霧涂布或spin-coating方法均勻分布于每一個芯片的裸硅臺面。
18、作為優選，所述s5中，
19、當二極管類型為快恢復二極管時的擴散燒結溫度為750±5℃；
20、當二極管類型為高效恢復二極管時的擴散燒結溫度為780±5℃；
21、當二極管類型為超快恢復二極管時的擴散燒結溫度為800±5℃。
22、第二方面，本發明提供了一種利用第一方面任一項所述玻璃保護結合鈀金定向同步擴散一次燒結成型工藝制備得到的二極管gpp芯片。
23、本發明相對于現有技術而言，具有以下有益效果：
24、本發明的核心特點在于突破了現有工藝中鈀金擴散與玻璃燒結保護的工序壁壘，縮短生產周期、降低生產成本，提升芯片的穩定性、可靠性與品類適配性：
25、1）將不同品類二極管（fr、her、sf）的鈀金擴散與玻璃燒結兩道工序均整合為一次燒結，減少了工序轉換次數與設備占用時間，顯著縮短各類芯片的生產周期，尤其適合多產品共線生產的場景，可有效提升生產線的整體產能及制造能力。
26、2）工序整合顯著降低設備能耗（無需多次升降溫）與人工操作成本；借助成熟的neg玻璃粉體系（gp370、gp390、gp180），無需為不同二極管匹配別的玻璃材料，進一步控制材料成本。
27、3）通過neg玻璃粉型號與各類二極管鈀金擴散溫度的精準匹配（fr-gp370-750℃、her-gp390-780℃、sf-gp180-800℃），可精準滿足fr（trr<350ns）、her（trr<76ns）、sf（trr<35ns）的差異化需求，解決現有工藝中多trr精度不足的問題。
28、4）一次燒結過程中芯片表面污染風險大幅降低，玻璃鈍化層與溝槽表面的結合緊密性顯著提升，減少溫度波動對晶圓的影響，使各品類芯片的trr、漏電流、正向壓降等關鍵參數更穩定，長期可靠性得到有效保障。