一种晶圆背面减薄金属化方法技术

本发明专利技术公开的一种晶圆背面减薄金属化方法，包括如下步骤：(1)在晶圆的P型硅衬底上面外延N+型硅外延层和N‑型外延层；N+型硅外延层最终要作为器件的一个电极；N‑型硅外延层作为器件的有源区域；(2)在N‑型硅外延层的上表面制作器件的正面结构；(3)在器件的正面结构上制作铜柱或者金柱或者锡球，然后在晶圆的表面再制作环氧树脂；之后再研磨环氧树脂，使铜柱、金柱或者锡球露出；(4)先对晶圆的P型硅衬底进行研磨，然后再用电化学腐蚀的方法，将P型硅衬底完全腐蚀掉，且自动停止在之前的PN结处；(5)在PN结上进行金属化形成一层金属化层。本发明专利技术能够将晶圆背面减薄至PN结，使晶圆背面能够减至足够薄。

A METALLIZATION METHOD FOR THE REVERSE THINKING OF WAfer

The invention discloses a wafer back thinning metallization method, which comprises the following steps: (1) epitaxial N + type silicon epitaxy layer and N type epitaxy layer on the P-type silicon substrate of the wafer; epitaxy layer of N + type silicon eventually acts as an electrode of the device; epitaxy layer of N type silicon acts as an active area of the device; (2) fabricating the front structure of the device on the upper surface of the N type silicon epitaxy layer; (3) fabricating the front structure of the device; Copper pillars or gold pillars or tin balls are fabricated on the front structure, and then epoxy resin is fabricated on the surface of the wafer; then epoxy resin is ground to expose copper pillars, gold pillars or tin balls; (4) P-type silicon substrate of the wafer is ground first, and then electrochemical etching method is used to completely corrode the P-type silicon substrate, and automatically stop at the previous PN junction; (5) It is carried out on the PN junction. Metallization forms a metallized layer. The invention can reduce the back of the wafer to PN junction, so that the back of the wafer can be reduced to enough thin.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆背面减薄金属化方法
本专利技术涉及晶圆制备
，特别涉及一种晶圆背面减薄金属化方法。
技术介绍
通常，分立器件在晶圆正面工艺加工完毕之后，需要做背面减薄和背面金属化；背面减薄通常使用机械研磨的方式来实现；机械研磨这种方式不太可能把晶圆减薄到足够薄。因此本专利技术提出一种用电化学自动腐蚀的方式来实现晶圆的减薄。另外，足够薄的晶圆也不太便于背面金属化的制作；故我们提出一种新的方法来解决薄片的金属化制程。电化学腐蚀PN结自停止的工艺原理：硅在碱性溶液(KOH溶液、TMAH溶液等)中有晶向选择性和极化行为两大特征。在电化学腐蚀中，当外加电压变化时，输出电流密度会随之变化，其变化曲线称为极化曲线。极化曲线有两个特点：I＝0，V≠0，这一点称为开路电势，也叫自腐蚀电位；当电压达到某一值时，电流为最大值，称为钝化电势，这一点称为钝化点，这时硅表面有一层极薄的氧化物阻止了腐蚀。由于P型硅和N型硅有不同的钝化势，所以可以选择一适当的电压加在硅片上，使N型硅处于钝化区，P型硅处于腐蚀区，则可使具有PN结的硅片腐蚀最终停在PN结上，达到腐蚀自停止的目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有晶圆背面减薄和金属化所存在的上述技术问题而提供一种晶圆背面减薄金属化方法。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种晶圆背面减薄金属化方法，包括如下步骤：(1)在晶圆的P型硅衬底上面外延N+型硅外延层和N-型外延层；N+型硅外延层最终要作为器件的一个电极；N-型硅外延层作为器件的有源区域；N+型硅外延层与P型硅衬底之间具有PN结；(2)在所述N-型硅外延层的上表面制作器件的正面结构；(3)在器件的正面结构上制作铜柱或者金柱或者锡球，然后在晶圆的表面再制作环氧树脂；之后再研磨环氧树脂，使铜柱、金柱或者锡球露出；(4)背面减薄先对晶圆的P型硅衬底进行研磨，然后再用电化学腐蚀的方法，将P型硅衬底完全腐蚀掉，且自动停止在之前的PN结处；(5)背面金属化在PN结上进行金属化形成一层金属化层。由于采用了如上的技术方案，本专利技术能够将晶圆背面减薄至PN结，使晶圆背面能够减至足够薄。附图说明图1为本专利技术在晶圆的P型硅衬底上面外延N+型硅外延层和N-型外延层的示意图。图2为本专利技术在N-型硅外延层的上表面制作器件的正面结构的示意图。图3为本专利技术在器件的正面结构上制作铜柱、金柱或者锡球和环氧树脂的示意图。图4为本专利技术减薄至PN结的示意图。图5为本专利技术在PN结上金属化示意图。图6为本专利技术电化学腐蚀的示意图具体实施方式以下结合附图和具体实施方式来详细描述本专利技术。本具体方式公开的一种晶圆背面减薄金属化方法，包括如下步骤：(1)参见图1，在晶圆的P型硅衬底100上面外延N+型硅外延层110和N-型外延层120；N+型硅外延层110最终要作为器件的一个电极；N-型硅外延层120作为器件的有源区域；N+型硅外延层110与P型硅衬底100之间具有PN结130。(2)参见图2，在N-型硅外延层120的上表面制作器件的正面结构200。(3)参见图3，在器件的正面结构200上制作铜柱或者金柱或者锡球300。然后在晶圆的表面再制作环氧树脂400；之后再研磨环氧树脂400，使铜柱、金柱或者锡球300露出；(4)背面减薄参见图4，先对晶圆的P型硅衬底100进行研磨，然后再用电化学腐蚀的方法，将P型硅衬底100完全腐蚀掉，且自动停止在之前的PN结130处；(5)背面金属化参见图5，在PN结130上进行金属化形成一层金属化层500。参见图6，用电化学腐蚀的方法，将P型硅衬底100完全腐蚀掉是将正电源接在N+型硅外延层110上，负电源接在碱性溶液600里，同时将晶圆的P型硅衬底100完全浸泡在碱性溶液600里，选择一适当的电压加在N+型硅外延层110上，使N+型硅外延层110处于钝化区，P型硅衬底100处于腐蚀区，则可使腐蚀最终停在PN结130上，达到腐蚀自停止的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆背面减薄金属化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在晶圆的P型硅衬底上面外延N+型硅外延层和N‑型外延层；N+型硅外延层最终要作为器件的一个电极；N‑型硅外延层作为器件的有源区域；(2)在所述N‑型硅外延层的上表面制作器件的正面结构；(3)在器件的正面结构上制作铜柱或者金柱或者锡球，然后在晶圆的表面再制作环氧树脂；之后再研磨环氧树脂，使铜柱、金柱或者锡球露出；(4)背面减薄先对晶圆的P型硅衬底进行研磨，然后再用电化学腐蚀的方法，将P型硅衬底完全腐蚀掉，且自动停止在之前的PN结处；(5)背面金属化在PN结上进行金属化形成一层金属化层。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆背面减薄金属化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在晶圆的P型硅衬底上面外延N+型硅外延层和N-型外延层；N+型硅外延层最终要作为器件的一个电极；N-型硅外延层作为器件的有源区域；(2)在所述N-型硅外延层的上表面制作器件的正面结构；(3)在器件的正面结构上制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平，鲍利华，
申请(专利权)人：上海朕芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31