[发明专利]一种肖特基芯片的生产工艺及生产工艺所用腐蚀液

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅体芯片的生产工艺及腐蚀液，尤其涉及一种肖特基芯片的生产工艺及生产工艺所用腐蚀液，属于肖特基芯片的生产领域。

背景技术

根据半导体原理，肖特基(SKY)属于表面半导体器件，那么，增加表面积势必增加其工作效率提高有效性，所以，国际上多年来一直在研究和探讨，用ICP（反应离子刻蚀，一种气体干法腐蚀硅的工艺）来腐蚀硅表面的沟槽结构，这项技术的优点是可控性好、均匀一致性能好（可达到深度1um、精度±0.1um），缺点是设备昂贵，腐蚀产生的尾气对空气污染大，需要大的投资和严格的尾气处理。而传统的湿法酸腐蚀工艺，由于其腐蚀性以及过程发热反应等因素，多年来，没有大的发展和改进，主要用于腐蚀深度50—150um的产品应用，其精度控制在±10um，表面粗糙，根本不能用于肖特基这样的表面器件。另外，现有生产肖特基芯片的湿法酸腐蚀工艺所用的腐蚀液，其腐蚀精度明显偏低，不能满足肖特基芯片的高精度要求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种肖特基芯片的生产工艺。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明肖特基芯片的生产工艺包括以下步骤：

（1）提供一原始外延硅片；

（2）对原始外延硅片进行氧化，形成氧化层（二氧化硅，化学式：SiO₂）；

（3）一次光刻；

（4）P环扩散；

（5）二次光刻沟槽；

（6）一次腐蚀；

（7）三次光刻，去除沟间隔的氧化层；

（8）二次腐蚀；

（9）正面溅射金属Pt（化学元素“铂”的符号）、Ni（化学元素“镍”的符号）；

（10）蒸发正面接触金属Ti（化学元素“钛”的符号）、Ni、Ag（化学元素“银”的符号）；

（11）光刻金属；

（12）背面减薄；

（13）蒸发背面接触金属Ti、Ni、Ag，得成品。

具体地，所述步骤（1）中原始外延硅片的外延层厚度为5—10微米；所述步骤（2）中氧化层的厚度为5000埃（长度单位，符号：A）；所述步骤（3）中一次光刻宽度为20微米（符号：um）；所述步骤（4）中P环扩散深度为1.2微米，宽度为20微米；所述步骤（5）中二次光刻沟槽宽度为5微米；所述步骤（6）中一次腐蚀深度为0.9微米—1.2微米；所述步骤（8）中二次腐蚀深度为0.2微米；所述步骤（12）中背面减薄到280±10微米。

所述步骤（9）中环境温度为450℃，氮气（化学式：N₂）与氢气（化学式：H₂）的质量百分比分别为90%与10%。

本发明肖特基芯片的生产工艺所用腐蚀液，其组份为：HF（化合物“氢氟酸”的化学式）、HAC（化合物“醋酸”的化学式的简写）、H₂O₂（化合物“双氧水”的化学式）、HNO₃（化合物“硝酸”的化学式）；所述各组份的质量配比为：HF:HAC: H₂O₂:HNO₃=1:1:2:20。上述组分配置的腐蚀液为慢速低发热腐蚀液，配合现有技术中的高精密温控仪器，就可以实现深度为1.0微米、精度为±0.15微米的光滑沟槽。

本发明的有益效果在于：

采用本发明的生产工艺及本发明的腐蚀液加工肖特基（简称SKY）芯片，可实现深度为1.0微米、精度为±0.15微米的光滑沟槽，完全满足肖特基芯片的高精度要求，并使硅的表面积约扩大20%以上，所以同样的芯片面积，采用本发明工作效率提高接近20%，为肖特基芯片的批量生产打下了坚实基础。

附图说明

附图是本发明肖特基芯片的生产工艺步骤中芯片的结构变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

如附图所示，本发明肖特基芯片的生产过程如下（附图中共13幅图，分别用箭头隔开，每一幅图分别对应以下每一个步骤，如：第一幅图为步骤（1）的硅片1，最后一幅图为步骤（13）的芯片成品）：

（1）提供一原始外延硅片12（总厚度400微米，这里表示的硅片12的厚度被压缩了很多倍，只是示意它的存在），其外延层1的厚度为5微米；

（2）对硅片12的外延层1进行氧化，形成氧化层2（二氧化硅，化学式：SiO₂），氧化层2的厚度为5000埃；