[发明专利]一种半导体器件表面金属电极选择性去除的方法和装置

说明书

本发明提供一种半导体器件表面金属电极选择性去除的方法和装置，所述半导体器件表面金属电极选择性去除的方法包括：把电源（A），阳极探针（E）、阴极探针（D）、电解液（H）和半导体芯片（J）上的金属电极（I）搭建成电解回路。本发明原理简单，通过简单的电路结构即可实现，且成本低，无需采用刻蚀等需要贵重设备的去除手段；无需制作掩模版，广泛适用于对目标区域不同的半导体芯片批量进行表面金属去除；避免了多次光刻中光刻胶质量问题对半导体芯片上目标区域之外的部分产生影响。本发明提出的半导体器件表面金属电极选择性去除的装置可结合自动探针台等辅助机械装置，实现自动定位和去除，可操作性强，适用于批量生产。

技术领域

本发明属于半导体器件制作领域，特别涉及一种半导体器件表面金属电极选择性去除方法和装置。

背景技术

半导体芯片表面的金属电极是半导体芯片的重要组成部分，其大小和形状都对半导体产品性能有着很大的影响。半导体工艺中通常采用的金属电极图形化方法包括光刻腐蚀、光刻刻蚀、光刻沉积等方式，大多需要先在裸芯片表面通过光刻胶转移图形。然而光刻胶在图形转移过程中易产生畸变，导致制作出的金属电极形状发生畸变，甚至产生短路。

在功率半导体电极制作领域，由于芯片面积大，光刻过程中不均匀性强，金属电极出现质量问题的概率较大，尤其是门极换流晶闸管（GCT）等表面具有多疏条结构的芯片在电极制作过程中易产生金属粘连，从而导致芯片短路报废。且金属电极制作过程中的质量缺陷是随机产生和分布的，批量生产出的每一个芯片都可能在不同位置出现需要去除的多余金属，若采用光刻工艺进行修复，则对每个芯片都需要制作特定形状的掩模版，在批量生产中难以实现。

发明内容

针对上述问题，考虑到微细电加工技术多用于微米尺度下的金属工件加工，其具有选择性好，定域性强，成本低廉的优势，通过微细电加工原理对半导体芯片表面金属层进行选择性去除，可以快速便捷地对芯片不同位置进行选择性和特异性加工，能够极大降低半导体芯片金属电极制作难度。本发明提供一种以微细电加工对半导体器件表面金属电极选择性去除的方法和装置。

本发明提供的半导体器件表面金属电极选择性去除的方法，包括：

把电源（A），阳极探针（E）、阴极探针（D）、电解液（H）和半导体芯片（J）上的金属电极（I）搭建成电解回路。

进一步，

所述半导体芯片（J）部分或全部浸没在所述电解液（H）中。

进一步，包括：

控制所述阴极探针（D）与所述半导体芯片（J）表面的半导体材料或所述金属电极（I）中目标区域（F）之外的部分接触。

进一步，还包括：

利用辅助定位装置（C）控制所述阳极探针（E）接近所述目标区域（F），通过所述电源（A）施加直流或高频交流信号对所述目标区域（F）进行选择性去除。

进一步，

所述辅助定位装置（C）包括带有精密定位功能的机械装置。

进一步，

所述辅助定位装置（C）为半导体探针测试台。

进一步，

所述半导体芯片（J）全部或部分浸没在所述电解液（H）中包括把所述金属电极（I）需要去除的目标区域（F）全部浸没于所述电解液（H）中。

进一步，

所述电解液（H）采用对所述金属电极（I）无腐蚀性、含有低浓度卤离子的高电导率溶液。

进一步，

所述高电导率溶液指室温下电导率为10^-2S·cm^-1及以上的溶液，所述低浓度卤离子指浓度在0.2mol/L及以下的卤离子。

进一步，