一种硅二极管银凸点电极的制作设备及制作方法技术

本发明专利技术属于半导体电镀技术领域，具体涉及一种硅二极管银凸点电极的制作设备及制作方法。包括电镀槽、支撑装置、探针组、鼓液装置、电极板和电镀电源，所述支撑装置设置在电镀槽口，用于支撑待电镀的二极管芯片，所述鼓液装置和电极板均设置在所述电镀槽内部，所述探针组设置在所述待电镀的二极管芯片上方，且与待电镀的二极管芯片相抵，所述电镀电源正负极分别与所述电极板和探针组相连。本发明专利技术的有益效果是：电镀时由于先去除了光刻胶，不再有气泡产生，生长出来的银凸点无需再经过腐蚀，可保持原来的形状；由于本申请是与光刻腐蚀同时进行，节约了生产成本，提高了工作效率和银凸点的质量，也不会因为银凸点高度不够问题而返工。

A Fabrication Equipment and Method for Silver Bump Electrode of Silicon Diode

【技术实现步骤摘要】
一种硅二极管银凸点电极的制作设备及制作方法
本专利技术属于半导体电镀
，具体涉及一种硅二极管银凸点电极的制作设备及制作方法。
技术介绍
半导体硅器件玻璃封装形式的二极管芯片，制造工艺中必须经过形成银凸点电极的工艺过程。由于该器件的封装要求，基片必须要在硅二极管芯片的正面即以n型硅片为衬底扩散一层p区而形成pn结二极管的p型扩散面，在p型引出线的金属区生长一个金属银的凸点以作为引出电极，银凸点高度控制在40微米左右，才有利于玻璃封装或其他封装。如果用蒸发的方法加工，则蒸发时间需很长、效率低、光刻也不易实行。一般半导体二极管银凸点的蒸镀方法具体为：1、在二极管芯片正面蒸发金属作为电镀层的底层金属；2、利用光刻方法，暴露出需要电镀银凸点的区域，用光刻胶保护非电镀区；3、通过选择电镀的方法使在暴露的区域生长出银凸点，此方法电镀的电流是从二极管芯片正面边缘流向银点电极的；4、电镀结束后去掉保护的光刻胶，再用腐蚀的方法腐掉银凸点周围多余的底层金属，同时不可避免地会将银凸点腐去一部分。此工艺方法的缺点是：使用光刻胶做为电镀保护，光刻胶是有机物质，在生成银凸点电极的过程中，流动的镀液在光刻胶表面极易产生气泡，气泡往往附着在光刻胶上不流动，有气泡区域镀液无法接触到硅片，会使银凸点电极生长得残缺不全，影响银凸点电极外观质量；由于电镀银凸点后的二极管芯片还要经过腐蚀去掉周围的底层金属，已经电镀形成的银凸点电极同时会被腐蚀，对银凸点的高度、形状和表面光泽度都会有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种硅二极管银凸点电极的制作设备及制作方法，用于解决银凸点电极制作过程中出现的外观质量的问题，不仅能够生产出具有高质量的银凸点电极的半导体，还能缩短生产时间提高生产效率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种硅二极管银凸点电极的制作设备，包括电镀槽、支撑装置、探针组、鼓液装置、电极板和电镀电源，所述支撑装置设置在电镀槽口，用于支撑待电镀的二极管芯片，所述鼓液装置和电极板均设置在所述电镀槽内部，所述探针组设置在所述待电镀的二极管芯片上方，且与待电镀的二极管芯片相抵，所述电镀电源正负极分别与所述电极板和探针组相连；还包括与电镀槽同轴心设置的电镀外槽，所述电镀外槽设置在所述电镀槽外部，用于接住所述电镀槽内溢出的电镀液，且与所述电镀槽内部贯通。进一步地，所述支撑装置包括台面环和支撑立柱，所述台面环呈喇叭口型且上宽下窄，所述台面环下部套接在所述电镀槽口上，所述台面环的上部边缘设置有若干缺口，所述支撑立柱竖直设置在所述台面环上，所述支撑立柱顶端用于支撑所述待电镀的二极管芯片。进一步地，所述支撑立柱包括不少于三根的第一立柱，所述第一立柱以所述台面环的中心轴线与水平面的交点为圆心呈圆周均布。进一步地，所述支撑立柱还包括不少于三根的第二立柱，所述第二立柱以所述台面环的中心轴线与水平面的交点为圆心呈圆周均布，且所述第二立柱和第一立柱均匀间隔设置，所述第二立柱到所述台面环的中心轴线的距离大于所述第一立柱到所述台面环中心轴线的距离。进一步地，所述第二立柱顶端高于所述第一立柱顶端，所述第一立柱顶端与所述台面环的上边缘齐平。进一步地，所述探针组与所述电极板之间还连接有电流调节装置、开关及电流表。基于上述一种硅二极管银凸点电极的制作设备，本申请还公开一种银凸点电极制作方法，具体包括以下步骤：步骤1：采用以n型硅片为衬底，表面扩散一层p型扩散区形成pn结的二极管芯片，其p型扩散区面为正面，n型衬底为背面；步骤2：将所述二极管芯片的正面，按蒸发工艺要求蒸发底层金属；步骤3：使用刻蚀方式完成对所述底层金属选择的区域进行保留，即保留要电镀银凸点电极部分的底层金属，去除掉不需要电镀区域的底层金属，最后去掉保护的光刻胶；步骤4：采用所述硅二极管银凸点电极的制作设备，将二极管芯片正面向下放置在所述支撑装置上，以二极管芯片的背面作为电极连接所述电镀电源的探针组，设置在所述电镀槽电镀液内的电极板连接所述电镀电源的正极，电流通过电极板、电镀液、二极管芯片正面的底层金属、p型区、pn结、n型衬底、直到与二极管芯片背面相抵的探针组形成回路，电镀液中的银离子与来自二极管芯片正面的底层金属的电子相结合形成银分子并淀积在上述保留的底层金属上，形成银凸点电极。进一步地，所述步骤2中的底层金属具体为：按蒸发工艺要求依次蒸发的底层金属钛和底层金属银。进一步地，所述步骤3具体为：在二极管芯片表面涂覆上光刻胶，利用光刻方式腐蚀掉不需要电镀银凸点电极区域的光刻胶，同时采用刻蚀方式去除掉不需电镀银凸点电极区域的底层金属，最后去除剩余的光刻胶。进一步地，所述步骤4中电镀液在电镀外槽内的液面高度低于所述电镀槽口本专利技术的有益效果是：1、具体操作方便简单，由于底层金属较薄，光刻腐蚀底层金属容易控制，腐蚀起来不容易过腐蚀；2、银凸点电极外观质量好，电镀时由于先去除了光刻胶，不再有气泡产生，生长出来的银凸点无需再经过腐蚀，可保持原来的形状；3、可操作性强，银凸点高度完全由电镀电流与电镀时间控制，同时电镀达到规定的厚度后，避开了银凸点形成后再去腐蚀容易降低银凸点高度的缺点；4、由于本申请是光刻腐蚀同时进行，节约了生产成本，提高了工作效率，同时不会因为银凸点高度不够问题而返工。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备的整体示意图；图2为本专利技术具体实施例所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备的部分示意图。附图标记：1-二极管芯片；2-电镀槽；3-支撑装置；31-第一立柱；32-第二立柱；33-缺口；34-台面环；4-电镀外槽；5-探针组；6-鼓液装置；7-电镀电源；8-电极板。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：包括电镀槽、支撑装置、探针组、鼓液装置、电极板和电镀电源，所述支撑装置设置在电镀槽口，用于支撑待电镀的二极管芯片，所述鼓液装置和电极板均设置在所述电镀槽内部，所述探针组设置在所述待电镀的二极管芯片上方，且与待电镀的二极管芯片相抵，所述电镀电源正负极分别与所述电极板和探针组相连；还包括与电镀槽同轴心设置的电镀外槽，所述电镀外槽设置在所述电镀槽外部，用于接住所述电镀槽内溢出的电镀液，且与所述电镀槽内部贯通。

【技术特征摘要】
1.一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：包括电镀槽、支撑装置、探针组、鼓液装置、电极板和电镀电源，所述支撑装置设置在电镀槽口，用于支撑待电镀的二极管芯片，所述鼓液装置和电极板均设置在所述电镀槽内部，所述探针组设置在所述待电镀的二极管芯片上方，且与待电镀的二极管芯片相抵，所述电镀电源正负极分别与所述电极板和探针组相连；还包括与电镀槽同轴心设置的电镀外槽，所述电镀外槽设置在所述电镀槽外部，用于接住所述电镀槽内溢出的电镀液，且与所述电镀槽内部贯通。2.根据权利要求1所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：所述支撑装置包括台面环和支撑立柱，所述台面环呈喇叭口型且上宽下窄，所述台面环下部套接在所述电镀槽口上，所述台面环的上部边缘设置有若干缺口，所述支撑立柱竖直设置在所述台面环上，所述支撑立柱顶端用于支撑所述待电镀的二极管芯片。3.根据权利要求2所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：所述支撑立柱包括不少于三根的第一立柱，所述第一立柱以所述台面环的中心轴线与水平面的交点为圆心呈圆周均布。4.根据权利要求3所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：所述支撑立柱还包括不少于三根的第二立柱，所述第二立柱以所述台面环的中心轴线与水平面的交点为圆心呈圆周均布，且所述第二立柱和第一立柱均匀间隔设置，所述第二立柱到所述台面环的中心轴线的距离大于所述第一立柱到所述台面环中心轴线的距离。5.根据权利要求4所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：所述第二立柱顶端高于所述第一立柱顶端，所述第一立柱顶端与所述台面环的上边缘齐平。6.根据权利要求1所述的一种硅二极管银凸点电极的制作设备，其特征在于：所述探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈震，刘明，王慧，
申请(专利权)人：扬州晶新微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32