一种单粒子效应试验芯片的开孔方法
【专利摘要】本发明提供了一种单粒子效应试验芯片的开孔方法，包括步骤：将芯片的封装壳开封，以暴露芯片的基底；利用胶带在芯片的基底上形成掩膜层；进行气相刻蚀；去除掩膜层。利用胶带在基底上形成掩膜层，从而进行刻蚀，以去除基底对器件区域的覆盖，避免模拟源的辐照的衰减，提高试验的准确性。
【专利说明】
一种单粒子效应试验芯片的开孔方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件领域，特别涉及一种单粒子效应试验芯片的开孔方法。
【背景技术】
[0002]由于空间辐射环境中存在着大量的高能质子，可以引起半导体器件发生单粒子效应，严重影响卫星和航天器的可靠性、寿命和安全性。单粒子效应试验是在地面来模拟空间辐射对电子元器件和线路的评估测试试验。对于电子元器件芯片例如SRAM、FPGA、单片机等的单粒子效应试验中，模拟源主要从芯片背面照射到芯片上，芯片上的基底体硅会对模拟源的辐照带来衰减，对模拟源的要求较高，也会对试验的结果的准确性造成影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在解决上述技术缺陷，提供一种单粒子效应试验芯片的开孔方法，避免基底对模拟源辐射造成的衰减。
[0004]本发明实施例提供的单粒子效应试验芯片的开孔方法，包括:
[0005]将芯片的封装壳开封，以暴露芯片的基底；
[0006]利用胶带在芯片的基底上形成掩膜层；
[0007]进行气相刻蚀；
[0008]去除掩膜层。
[0009]可选地，进行气相刻蚀的具体步骤为:采用刻蚀气体进行两阶段的刻蚀，其中，进行第一阶段刻蚀之后，根据刻蚀深度确定第二阶段的刻蚀时间进行刻蚀。
[0010]可选地，采用XeF2气体进行两阶段的刻蚀。
[0011]可选地，进行气相刻蚀的具体步骤为:在预定时间内进行一次刻蚀，以去除预定深度的基底。
[0012]可选地，进行气相刻蚀的具体步骤为:所述基底为SOI衬底，刻蚀至SOI的埋氧层时，停止刻蚀。
[0013]可选地，胶带为PI胶带。
[0014]可选地，在去除芯片的封装壳之前，形成掩膜层之后，还包括步骤:进行芯片的清洗。
[0015]可选地，在进行刻蚀之前，还包括步骤:去除基底的自然氧化层。
[0016]本发明提供的单粒子效应试验芯片的开孔方法，在去除芯片的封装壳之后，利用胶带在基底上形成掩膜层，从而进行刻蚀，以去除基底对器件区域的覆盖，避免模拟源的辐照的衰减，提高试验的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1-4示出了本发明实施例的开孔方法进行开孔过程中的芯片结构的截面示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0020]在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0021]正如【背景技术】的描述，为了避免模拟源的辐照的衰减，提高试验的准确性，本发明提出了一种单粒子效应试验芯片的开孔方法，包括步骤:
[0022]将芯片的封装壳开封，以暴露芯片的基底；
[0023]利用胶带在芯片的基底上形成掩膜层；
[0024]进行气相刻蚀；
[0025]去除掩膜层。
[0026]去除基底对器件区域的覆盖，避免模拟源的辐照的衰减，提高试验的准确性。
[0027]为了更好地理解本发明，以下结合附图对具体的实施例进行详细的描述。
[0028]首先，将单粒子效应试验用的芯片进行开封，以暴露芯片的基底。
[0029]通常地，参考图1所示，芯片I都是由塑封在封装壳2内。本实施例中封装壳2为树脂封装壳，可以采用68%的硝酸溶液将该试验芯片的树脂封装壳的背面(朝向芯片基底的一面)溶解掉，这样，将暴露出芯片I的基底，如图2所示。
[0030]而后，将芯片的基底一面清洗干净。
[0031]本实施例中，可以采用丙酮、乙醇和去离子水进行清洗。
[0032]接着，利用胶带在芯片的基底上形成掩膜层。
[0033]在本实施例中，可以通过到裁合适大小的PI I父带，粘在芯片基底上。粘贴时可以通过反复按压胶带，以保证胶带与基底粘帖牢固，尤其图形边缘处要着重按压。
[0034]本实施例中，如图3所示，利用PI (聚酰亚胺)胶带在芯片的基底上形成掩膜层3，该掩膜层3覆盖住不需要刻蚀的区域。当然，也可以采用其他的类型的胶带来形成掩膜层。
[0035]而后，可以先将基底的自然氧层去除。
[0036]本实施例中，将上述芯片浸泡在BOE溶液中，去除基底表面的自然氧化层。
[0037]而后，进行刻蚀，在芯片的基底上形成开孔。
[0038]在刻蚀过程中，对于不同的基底可以采用不同的方法进行刻蚀。在为例如体硅衬底时，在一些实施例中，可以通过一次刻蚀，去除预定深度的基底，也就是根据基底厚度以及刻蚀条件的设定，在预定的时间内一次完成刻蚀。
[0039]在另一些实施例中，还可以通过两阶段的刻蚀来完成，进行第一阶段刻蚀之后，根据刻蚀深度确定第二阶段的刻蚀时间进行刻蚀。在一个具体的实施例中，基底为体硅，采用XeF2气体对未被掩膜层覆盖的基底(面积1x2.5mm)进行刻蚀，第一阶段XeF2气体压力为3.5torr,腐蚀20cycle后刻蚀深度测试为I1um,腐蚀速率5.5um/cycle。第二阶段根据腐蚀要求深度200um，在继续腐蚀16cycle。
[0040]当然，根据不同的基底结构，还可以通过选择合适的刻蚀气体或溶剂，使得刻蚀自停止。例如基底为SOI衬底或其他具有氧化层的衬底，当刻蚀底层硅至埋氧层时，刻蚀便自行停止了。
[0041]刻蚀完成后，在基底上形成开孔4，如图4所示。
[0042]而后，去除掩I旲层。
[0043]在本实施例中，可以用工具夹住掩膜层扯下该掩膜层，从而去除掩膜层。
[0044]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
[0045]虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种单粒子效应试验芯片的开孔方法，其特征在于，包括步骤: 将芯片的封装壳开封，以暴露芯片的基底； 利用胶带在芯片的基底上形成掩膜层； 进行气相刻蚀，以去除掉预定深度的基底； 去除掩膜层。
2.根据权利要求1所述的开孔方法，其特征在于，进行气相刻蚀的具体步骤为:采用刻蚀气体进行两阶段的刻蚀，其中，进行第一阶段刻蚀之后，根据刻蚀深度确定第二阶段的刻蚀时间进行刻蚀。
3.根据权利要求2所述的开孔方法，其特征在于，采用XeF2气体进行两阶段的刻蚀。
4.根据权利要求1所述开孔方法，其特征在于，进行气相刻蚀的具体步骤为:在预定时间内进行一次刻蚀，以去除预定深度的基底。
5.根据权利要求1所述的开孔方法，其特征在于，进行气相刻蚀的具体步骤为:所述基底为SOI衬底，刻蚀至SOI的埋氧层时，停止刻蚀。
6.根据权利要求1所述的开孔方法，其特征在于，胶带为PI胶带。
7.根据权利要求1所述的开孔方法，其特征在于，在去除芯片的封装壳之前，形成掩膜层之后，还包括步骤:进行芯片的清洗。
8.根据权利要求1所述的开孔方法，其特征在于，在进行刻蚀之前，还包括步骤:去除基底的自然氧化层。
【文档编号】H01L21/3065GK104425238SQ201310389464
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】李志刚, 卢狄克, 欧毅, 欧文, 刘刚, 陈大鹏 申请人:中国科学院微电子研究所