一种半导体芯片的蚀刻方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体芯片的蚀刻方法。本发明专利技术先对半导体芯片的正面进行激光蚀刻，而后分步对从正面对半导体芯片进行化学湿式蚀刻，即由先至后分别使用HF溶液对钝化层、使用强碱溶液对阻挡层蚀刻、使用H2O2和NH4OH的混合溶液对阻挡层、使用HF溶液对氧化层进行蚀刻，由此提高了蚀刻的精确性，从而保证了蚀刻后半导体芯片能较好地外露出铝线以便于对铝线两焊点位置的确定，降低了铝线打线失效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片的加工的
，尤其涉及。
技术介绍
在高金价时代，铝线因成本低取代了部份的金线，应用在半导体芯片封装领域。因为铝线在周期表上原子序较小，在失效分析目的下无法藉由铝线对X-ray吸收确认该线位置。目前铝线打线失效分析上，大多采瞎子摸象方式进行，在规格书上简略确认铝打线位置后即进行组件侧向机械研磨，但若研磨断面无法切齐完整铝线线幅，将无法同时分析观察整段铝线与其两焊点，降低或错失了失效分析的效率。目前中较为常用的做法为对半导体芯片进行蚀刻的方法使铝线外露以对铝线的线幅进行观察。现有技术中的蚀刻方法存在蚀刻的精确度较低，容易造成产品报废。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供，该蚀刻方法可较为精确地对半导体芯片进行蚀刻。，包括以下步骤:(I)对半导体芯片的正面进行激光蚀刻；(2)对经激光蚀刻后的半导体芯片正面的钝化层使用HF溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出金属层；(3)对所述金属层使用强碱溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出阻挡层；(4)对所述阻挡层使用H2O2和NH4OH的混合溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出氧化层；(5)对所述氧化层使用该HF溶液进行充分蚀刻。以上的步骤⑵、(3)、(4)和(5)中的蚀刻时间由所蚀刻对象的厚度所决定。可以理解的是，蚀刻的程度依据该蚀刻根据实际芯片封装的需要而设定。其中，所述激光蚀刻的功率为6W?20W，波长为1020?1060nm。激光的发射源为YAG发射源。其中，所述激光蚀刻的速率为8?12 μ m/s。蚀刻时间依照芯片封装厚度而定。其中，所述HF溶液的质量分数为44?48%。HF溶液可以用于蚀刻主要材质为Si3N4与S12的钝化层和主要材质为S12的氧化层。其中，所述强碱溶液的质量分数为10?15%。当然也可以为其他的与氢氧化钠的碱性相当的碱，例如KOH。NaOH溶液用于蚀刻的金属层主要材质为Al。本领域的技术人员通晓，金属铝可以于强碱条件下被溶解生成偏铝酸盐，从而达到蚀刻的目的。其中于，所述H2O2和NH4OH的混合溶液中H2O2和NH4OH的质量比为1: (I?1.2)。H2O2和NH4OH的混合溶液用于蚀刻主要材质为W和TiN的阻挡层。本专利技术先对半导体芯片的正面进行激光蚀刻，而后分步对从正面对半导体芯片进行化学湿式蚀刻，即由先至后分别使用HF溶液对钝化层、使用强碱溶液对阻挡层蚀刻、使用H2O2和NH4OH的混合溶液对阻挡层、使用HF溶液对氧化层进行蚀刻，由此提高了蚀刻的精确性，从而保证了蚀刻后半导体芯片能较好地外露出铝线以便于对铝线两焊点位置的确定，降低了铝线打线失效率。【具体实施方式】下面结合实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1第一步，对半导体芯片的正面进行激光蚀刻。激光蚀刻采用YAG发射源，功率在6W，波长为102011111，蚀刻的速率为8 4 111/8。第二步，将经激光蚀刻从半导体芯片的正面采用化学湿式蚀刻分四步进行，具体为:首先，对经激光蚀刻后的半导体芯片正面的钝化层(主要材质为Si3N4与S12的)使用44%的HF溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出金属层(主要材质为Al)。接着，对该金属层使用质量份数为15%的NaOH进行蚀刻，直至半导体芯片外露出阻挡层(主要材质为W和TiN)。然后，对该阻挡层使用H2O2和NH4OH的混合溶液(H2O2和NH4OH的质量比为1:1.2)进行蚀刻，直至半导体芯片外露出氧化层(主要材质为S12)。最后，对氧化层使用上述HF溶液进行充分蚀刻(例如，可直至芯片露出铝线的焊点位置为止)。实施例2本例中，激光蚀刻中功率在20W、波长为1060nm、蚀刻的速率为12 μ m/s，化学湿式蚀刻中HF溶液质量分数为48%、H2O2和NH4OH的质量比为1:1.15、Na0H的质量分数为10%，除此，其他条件均同于实施例1。实施例3:本例中，激光蚀刻中功率在13W、波长为1040nm、蚀刻的速率为10 μ m/s，化学湿式蚀刻中HF溶液质量分数为45%、H2O2和NH4OH的质量比为1:1.05、NaOH的质量分数为，除此，其他条件均同于实施例1。实施例4:本例中，激光蚀刻中功率在10W、波长为1030nm、蚀刻的速率为10 μ m/s，化学湿式蚀刻中HF溶液质量分数为46%、H2O2和NH4OH的质量比为1:1、NaOH的质量分数为12%，除此，其他条件均同于实施例1。本专利技术的蚀刻具有较高的精确性，保证了铝线两焊点研磨成功率由30%提升到80%，并可完整研磨出整段铝线线幅。两焊点分别研磨成功率则由50%提升到90%。失效分析焊点定位95%。 申请人:声明，本专利技术通过上述实施例来说明本专利技术的详细工艺设备和工艺流程，但本专利技术并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本专利技术必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属
的技术人员应该明了，对本专利技术的任何改进，对本专利技术产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本专利技术的保护范围和公开范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片的蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对半导体芯片的正面进行激光蚀刻；(2)对经激光蚀刻后的半导体芯片正面的钝化层使用HF溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出金属层；(3)对所述金属层使用强碱溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出阻挡层；(4)对所述阻挡层使用H2O2和NH4OH的混合溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出氧化层；(5)对所述氧化层使用该HF溶液进行充分蚀刻。

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片的蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)对半导体芯片的正面进行激光蚀刻； (2)对经激光蚀刻后的半导体芯片正面的钝化层使用HF溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出金属层； (3)对所述金属层使用强碱溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出阻挡层； (4)对所述阻挡层使用H2O2和NH4OH的混合溶液进行蚀刻，直至半导体芯片外露出氧化层； (5)对所述氧化层使用该HF溶液进行充分蚀刻。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光蚀刻的功率为6W?20W，波长为 1020 ?1060nm。3.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光蚀刻的速率为8?12μ m/S。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振鑫，陈彦奇，孟涛涛，
申请(专利权)人：宜特科技昆山电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32