【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冶金键合二极管及其制造方法。
技术介绍
1、晶圆级电镀是一种在高可靠冶金键合玻壳二极管芯片正面沉积金属薄膜的传统工艺，主要用于提高芯片的导电性能和可焊性能。晶圆级电镀的常用金属材料有铜、镍、金、银等，其中银具有高导电性、低电阻、高反射率、高熔点等优点，适合用于高速、高功率、高频率的芯片设计。
2、晶圆级电镀银凸点是一种在芯片正面沉积厚度大于50微米的银凸点的工艺，作用是保护芯片钝化层在烧结过程中不被焊料应力影响。如公开号为cn1003333b公开的p+n二极管银凸点电极无胶电镀中使用电镀沉积形成银凸点作为二极管引出电极的方法，在硅片背面利用硅片的pn结的单向导电性形成银凸点。
3、但其是在正面生长种子层后再覆盖光刻胶电镀，在完成晶圆级银电镀、去胶后，需要进行金属刻蚀，对电镀的厚银刻蚀很可能导致侧刻，影响器件性能；银可能会扩散到硅中，使得器件性能受到影响；如图2所示，这样生长出来的银凸点覆盖在钝化层上，后续在封装过程中应力可能会损伤钝化层，导致钝化层与硅界面产生漏电通道，造成产品电压跌落。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种冶金键合二极管及其制造方法。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现。
3、本专利技术提供的一种冶金键合二极管的制造方法，其步骤为：
4、步骤一、在n型单晶片硅片生长外延层；
5、步骤二、第一次光刻，并淀积氧化层；
6、步骤三、氧化层淀积后
7、步骤四、硼扩散形成p区；
8、步骤五、第二次光刻，在p区正面开孔；
9、步骤六、在晶圆正面采用物理气相沉积pvd或化学气相沉积cvd生长cu、ag、ti、crniau、tiptau、alwau、tiniag中的一种作为正面金属种子层；
10、步骤七、第三次光刻，刻蚀正面金属种子层；
11、步骤八、通过物理研磨的方式将晶圆背面减薄到210～230μm；
12、步骤九、在晶圆背面采用物理气相沉积pvd或化学气相沉积cvd生长cu、ag、ti、crniau、tiptau、alwau、tiniag中的一种作为背面金属种子层；
13、步骤十、进行第四次光刻，正面光刻出金属凸点区域，背面光刻出背面金属层的边缘，其他区域通过光刻胶掩蔽；
14、步骤十一、进行电镀，将晶圆放入电镀池中，电镀池的正极连接银棒，电镀池的负极与背面金属的边缘连接，电镀池通电使离子在正面金属待镀区域堆积，晶圆正面与电极负极相差0.7～0.8v电压；
15、步骤十二、去除光刻胶后清洗。
16、所述步骤十中背面金属层未光刻处通过石蜡覆盖。
17、所述步骤十一中的电镀过程中，晶圆上所有二极管处于导通状态，未导通的二极管不会电镀出金属凸点。所述正面金属种子层优选为tiniag，其中ti厚度为ni厚度为ag厚度为
18、所述步骤十二中，采用射频干法去胶或微波干法去掉光刻胶，采用超声波清洗或喷淋清洗进行清洗。
19、所述硼扩散的具体步骤为：
20、①对硅片进行rca清洗；
21、②在850～1000℃，进行淡硼预扩散，时间为50～60min；
22、③在1000～1150℃，进行阶梯升温式硼扩散，四次扩散的时间分别为15～20min、35～40min、15～20min、75～80min。
23、金属凸点区域为圆形、六边形、正方形中的一种。
24、包括晶圆，晶圆的正面设有p区，晶圆的正表面除p区中心外均通过钝化层覆盖，p区上设置有正面金属种子层，正面金属种子层上设有银凸点，晶圆的背面被背面金属层覆盖。
25、所述正面金属种子层还覆盖在p区附近的钝化层上。
26、本专利技术的有益效果在于：
27、1、正面金属种子层可以先刻蚀断开，使其生长在钝化层中央，再覆盖光刻胶，使后续的光刻工艺只需去胶即可，不用刻蚀，减少了侧刻风险。
28、2、银凸点将生长在正面种子层上，覆盖在钝化层上的正面金属种子层充当了银凸点和钝化层之间的缓冲层，可以使得钝化层不受损伤。
29、3、在后续高温烧焊后高温退火中，正面种子层还可以防止银向硅中扩散。
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1.一种冶金键合二极管的制造方法，其步骤为：
2.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十中背面金属层未光刻处通过石蜡覆盖。
3.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十一中的电镀过程中，晶圆上所有二极管处于导通状态，未导通的二极管不会电镀出金属凸点。
4.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述正面金属种子层优选为TiNiAg，其中Ti厚度为Ni厚度为Ag厚度为
5.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十二中，采用射频干法去胶或微波干法去掉光刻胶，采用超声波清洗或喷淋清洗进行清洗。
6.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述硼扩散的具体步骤为：
7.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：金属凸点区域为圆形、六边形、正方形中的一种。
8.如权利要求1-7任意一条冶金键合二极管的制造方法所述的冶金键合二极管，其特征在于：包括晶圆(1)，晶
9.如权利要求8所述的冶金键合二极管，其特征在于：所述正面金属种子层(4)还覆盖在P区附近的钝化层(2)上。
...【技术特征摘要】
1.一种冶金键合二极管的制造方法，其步骤为：
2.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十中背面金属层未光刻处通过石蜡覆盖。
3.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十一中的电镀过程中，晶圆上所有二极管处于导通状态，未导通的二极管不会电镀出金属凸点。
4.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述正面金属种子层优选为tiniag，其中ti厚度为ni厚度为ag厚度为
5.如权利要求1所述的一种冶金键合二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤十二中，采用射频干法去胶或微波干法去掉光刻胶，采用超声波清洗或喷淋清洗进行清洗。...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁强，古进，贺晓金，王智，舒刚，姚秋原，张浩宇，迟鸿燕，王博，陆超，高俊英，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：
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