半导体芯片背面硅腐蚀的工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体芯片背面硅腐蚀的工艺方法，所述工艺方法包括以下步骤步骤一、半导体芯片提取；步骤二、半导体芯片的背面腐蚀；步骤三、半导体芯片去离子水清洗；步骤四、半导体芯片浸泡到双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液；步骤五、半导体芯片去离子水清洗甩干。本发明专利技术既能保证芯片背面腐蚀质量，背面蒸发后无色差的工艺要求，操作简单，不需要增加价格昂贵的全自动设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，适用于半导体芯片背面减薄后的背面硅腐蚀。属于集成电路或分立器件芯片制造
。
技术介绍
长期以来，半导体芯片在背面蒸发前只采用单一的磨片工艺，随着近年来市场竞争的白热化，产品质量和可靠性已经成为各个芯片厂家产品竞争力的核心。为了提高芯片的质量，在芯片减薄到背面蒸发之间增加硅腐蚀工序，即在芯片背面进行酸腐蚀，去除磨片产生的损伤层，从而消除芯片的内应力，提高芯片的柔性程度，提高芯片的抗大电流冲击能力。 在本专利技术作出以前，常用的适用于半导体芯片减薄后背面硅腐蚀工艺主要采用以下两个技术:现行工艺一、将需要进行硅腐蚀的芯片(正面采用贴膜保护)全部浸入硅腐蚀液(硝酸、冰乙酸和氢氟酸的混合酸)中一段时间进行硅腐蚀一取出放入冲水槽进行冲水一放入甩干机中甩干。 该工艺的不足之处在于:芯片背面在离开硅腐蚀液到放入纯水之间，硅片表面残存的硅腐蚀液仍将与硅片表面发生化学反应，但这时硅片与硅腐蚀液的化学反应是不完整的和不均匀的，这时硅片的表面出现一层厚度不均匀的氮氧络合物。这一层络合物在背面蒸发后，会产生明显的挂水状的色差，严重影响芯片的外观质量。 现行工艺二、将需要腐蚀的硅片放在转动的吸盘上(背面朝上，正面通过冲水保护)，设备将硅腐蚀液冲在转动的芯片背面，腐蚀结束后立即冲水和甩干。 该工艺的不足之处在于:1、成本较高，设备复杂，投资大。 2、因硅腐蚀液无法回用，单片硅腐蚀液消耗是工艺一的10倍。 3、虽然较工艺一背面蒸发后的色差有所改善，但不能完全消除。 综上所述:现行的两种背面硅腐蚀工艺无法保证腐蚀质量和背蒸(纯金)后无色差的工艺要求，同时还大幅度增加成本。
技术实现思路
本实专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种，既能保证芯片背面腐蚀质量，背面蒸发后无色差的工艺要求，操作简单，不需要增加价格昂贵的全自动设备。 本专利技术的目的是这样实现的:一种，所述工艺方法包括以下步骤:步骤一、半导体芯片提取将半导体芯片移至腐蚀片架内，待腐蚀；步骤二、半导体芯片的背面腐蚀将装有半导体芯片的腐蚀片架放入到腐蚀机的硅腐蚀槽中，腐蚀时间为10-60秒，腐蚀时芯片在转动，硅腐蚀液为硝酸:冰乙酸:40%浓度氢氟酸=3:2:1，腐蚀的温度控制在9-10。。；步骤三、半导体芯片去离子水清洗待腐蚀结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀机的冲水槽中，对半导体芯片进行冲水，冲水4次；步骤四、半导体芯片浸泡到双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液经去离子水冲洗结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至泡酸槽中浸泡，泡酸槽内装有经过充分搅拌和混合的双氧水和氟化铵溶液的水溶液，具体配比是:双氧水:40%浓度氟化铵溶液:纯水=1:1:8，浸泡时间为5分钟；步骤五、半导体芯片去离子水清洗甩干待浸泡氟化铵腐蚀液结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀柜中的冲水槽，冲水6-7次，冲水结束后，将片架放到甩干机中甩干，甩干机在甩干过程中通90°C的纯氮，直至去除半导体芯片表面的水份。 在步骤四和步骤五之间增加一步半导体芯片浸泡氟化铵腐蚀液工艺。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:本专利技术适用于目前所有衬底，包括N型和P型的芯片减薄后的背面硅腐蚀，能适用不同的背面蒸发工艺，包括各种多层金属和纯金工艺，保证半导体芯片背面蒸发后金属层无色差的工艺要求；同时不需要增加过多的投资，只需要增加二只材质为PVC的泡酸槽。 【具体实施方式】 本专利技术涉及一种:实施例一:步骤一、半导体芯片提取采用镊子夹取半导体芯片(芯片正面采用贴膜保护)，将芯片移至腐蚀片架内，待腐蚀； 步骤二、半导体芯片的背面腐蚀将装有半导体芯片的腐蚀片架放入到腐蚀机的硅腐蚀槽中，按规定时间进行腐蚀，腐蚀时间为10-60秒，腐蚀时圆片在转动，硅腐蚀液为:(硝酸:冰乙酸:氢氟酸=3:2:1)，腐蚀液在流动，腐蚀的温度处于受控状态，一般温度控制在9-10°C (腐蚀机配有一台冷冻机用于制冷)，这里对于腐蚀溶液中各液体的浓度无特殊要求；步骤三、半导体芯片去离子水清洗待腐蚀结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀机的冲水槽中，采用大流量进水和快速排水的方式对半导体芯片进行冲水，半导体芯片表面的硅腐蚀液得以快速地被冲洗，冲水4次。 步骤四、半导体芯片浸泡到双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液经去离子水冲洗结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至泡酸槽中浸泡，泡酸槽内装有经过充分搅拌和混合的双氧水和氟化铵溶液的水溶液(具体配比是:双氧水:氟化铵溶液:纯水=1:1:8)，浸泡时间为5分钟。具体浸泡要求是硅表面没有黄色的氮氧化合物，芯片表面的氮氧化物会在后续的蒸发金属工艺时影响金属层与芯片的结合，容易形成掉金现象，同时表面脱水(硅表面呈现疏水性)。在泡酸时要求半导体芯片的背面不能与片架相接触，否则泡酸后半导体芯片的背面会有片架的痕迹，这里对于腐蚀溶液中各液体的浓度无特殊要求；步骤五、半导体芯片去离子水清洗甩干待浸泡氟化铵腐蚀液结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀柜中的冲水槽，采用大流量进行、快速排水的方式进行冲水，冲水6-7次。冲水结束后，将片架放到甩干机中甩干，甩干机在甩干过程中通90°C的纯氮，氮气起保护和干燥作用，去除半导体芯片表面的水份。 实施例二:本实施例与实施例一的区别在于在所述步骤四与步骤五之间增加一步腐蚀工艺，具体内容如下:半导体芯片浸泡氟化铵腐蚀液待浸泡双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至泡酸槽中浸泡，泡酸槽内装有氟化铵腐蚀液，浸泡时间为5分钟，氟化铵的浓度无特殊要求。由于步骤四中的双氧水会与硅芯片反应，在芯片表面会产生微量的硅氧化物，影响后道工序，同时在泡氟化铵腐蚀液时要求半导体芯片的背面不能与片架相接触，否则泡酸后半导体芯片的背面会有片架的痕迹。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片背面硅腐蚀的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括以下步骤：步骤一、半导体芯片提取将半导体芯片移至腐蚀片架内，待腐蚀；步骤二、半导体芯片的背面腐蚀将装有半导体芯片的腐蚀片架放入到腐蚀机的硅腐蚀槽中，腐蚀时间为10‑60秒，腐蚀时芯片在转动，硅腐蚀液为硝酸：冰乙酸：40%浓度氢氟酸 = 3：2：1，腐蚀的温度控制在9‑10℃；步骤三、半导体芯片去离子水清洗待腐蚀结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀机的冲水槽中，对半导体芯片进行冲水，冲水4次；步骤四、半导体芯片浸泡到双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液经去离子水冲洗结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至泡酸槽中浸泡，泡酸槽内装有经过充分搅拌和混合的双氧水和氟化铵溶液的水溶液，具体配比是：双氧水：40%浓度氟化铵溶液：纯水=1：1：8，浸泡时间为5分钟；步骤五、半导体芯片去离子水清洗甩干待浸泡氟化铵腐蚀液结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀柜中的冲水槽，冲水6‑7次，冲水结束后，将片架放到甩干机中甩干，甩干机在甩干过程中通90℃的纯氮，直至去除半导体芯片表面的水份。

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片背面硅腐蚀的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括以下步骤: 步骤一、半导体芯片提取 将半导体芯片移至腐蚀片架内，待腐蚀； 步骤二、半导体芯片的背面腐蚀 将装有半导体芯片的腐蚀片架放入到腐蚀机的硅腐蚀槽中，腐蚀时间为10-60秒，腐蚀时芯片在转动，硅腐蚀液为硝酸:冰乙酸:40%浓度氢氟酸=3:2:1，腐蚀的温度控制在9-10。。； 步骤三、半导体芯片去离子水清洗 待腐蚀结束后，将装有半导体芯片的腐蚀片架移至腐蚀机的冲水槽中，对半导体芯片进行冲水，冲水4次； 步骤四、半导体芯片浸泡到双氧水和氟化铵溶液的混合水溶液 经去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：江浩，肖鹏飞，王润波，李建立，沈晓东，高善明，
申请(专利权)人：江阴新顺微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32