一种半导体元件的制造方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体元件的加工方法。

背景技术：

在半导体芯片生产流程中，其中一项步骤为黄光制程,此步骤决定晶圆最终的图形与尺寸。黄光制程里包含光阻剂涂布、曝光、显影及蚀刻。光阻剂为以液态形式存在的化学感光材料,好的光阻剂有良好的附着性、抗腐蚀性。先在晶圆的n型面涂布适当厚度的光阻剂上,进行第一次软烤,取出后,翻过晶圆面在p型面同样涂布适当厚度的光阻剂,进行第二次的硬烤,两次的烘烤藉由温度蒸发排出光阻内的溶剂,以利后续曝光、显影。曝光由白灯光源经由光罩将预设计好的图形转印在材料上,光源的入射光发生反射,未被反射透过光罩的光束则和光罩上的设计图案相同。再经过显影将光罩上的设计图案移转到光阻剂上,并在蚀刻时保护不想被蚀刻区域,将光罩上想要的图形蚀刻出来。另外,epi芯片本身会做研磨抛光制程，因此芯片表面本身光滑,与光阻剂的结合的附着能力会较弱,蚀刻时,光阻剂容易脱落导致保护芯片抗腐蚀性的功能丧失,进而造成后续蚀刻开沟失败。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种特定的沟槽蚀刻方法，可以有效增加光阻剂在晶粒表面的附著力，防止后续组装发生溢锡现象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导体元件的制造方法，包括如下步骤：

(1)预蚀刻步骤：

1)将半导体芯片上下两面均涂布光阻剂；

2)选取特定图案的光罩覆盖在光阻剂层上，进行曝光、显影；

3)将半导体芯片置入混合酸中进行预蚀刻，所述混合酸按质量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4-10):(4-10):(2-5):(3-8)；

4)蚀刻完成后，去除半导体芯片表面光阻剂，并干燥半导体芯片；

(2)常规黄光制程步骤：

将预蚀刻得到的半导体芯片的p型面和n型面进行二次涂覆光阻剂，然后进行曝光、显影、开设浅沟、背线保护等步骤。

优选地，硝酸、氢氟酸、硫酸、冰醋酸的浓度比为5:5:2:5。

优选地，步骤2)中预蚀刻的厚度为10-100μm。

优选地，半导体表面预蚀刻的形状为圆形、三角形或非连续的线段状。

优选地，半导体表面预蚀刻的形状为带状封闭圆环。

优选地，预蚀刻的厚度20-30μm。

与现有的技术相比，采用本发明的制备方法，能够确保在开浅沟过程中，光阻剂更有效的附着在半导体芯片表面。由于采用了预蚀刻步骤，后续半导体芯片在进行组装时,使锡液更好的布满特定图形内的晶粒面积,有效的防止锡液外溢，组装的效果更优异。

附图说明

图1为实施例1预蚀刻后的芯片俯视图；

图2为图1中虚线处的剖面图；

图3为实施例2预蚀刻后的芯片俯视图；

图4为实施例3预蚀刻后的芯片俯视图

其中，1-半导体晶体，2-预蚀刻部分。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种半导体元件的加工方法，包括如下步骤：

(1)预蚀刻步骤：

1)将半导体芯片上下两面均涂布光阻剂；

2)选取非连续线段状图案的光罩覆盖在光阻剂层上，进行曝光、显影；

3)将半导体芯片置入混合酸中进行预蚀刻，所述混合酸按质量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝5:8:2.5:4.8，硝酸、氢氟酸、硫酸、冰醋酸的浓度比为5:5:2:5；蚀刻厚度为25μm。

4)蚀刻完成后，去除半导体芯片表面光阻剂，并干燥半导体芯片；预蚀刻后的形貌参见图1和图2；

(2)常规黄光制程步骤：

将预蚀刻得到的半导体芯片的p型面和n型面进行二次涂覆光阻剂，然后进行曝光、显影、开设浅沟、背线保护等步骤。

实施例2

一种半导体元件的加工方法，包括如下步骤：

(1)预蚀刻步骤：

1)将半导体芯片上下两面均涂布光阻剂；

2)选取带状封闭圆环图案的光罩覆盖在光阻剂层上，进行曝光、显影；

3)将半导体芯片置入混合酸中进行预蚀刻，所述混合酸按质量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝8:7:3:4，硝酸、氢氟酸、硫酸、冰醋酸的浓度比为5:5:2:5；蚀刻厚度为30μm。

4)蚀刻完成后，去除半导体芯片表面光阻剂，并干燥半导体芯片；预蚀刻后的形貌参见图3；

其他步骤同实施例1。

采用该方法制备得到的半导体芯片在进行后续芯片组装时，能有效防止锡液溢出，提高组装质量。

实施例3

一种半导体元件的加工方法，包括如下步骤：

(1)预蚀刻步骤：

1)将半导体芯片上下两面均涂布光阻剂；

2)选取对称三角形图案的光罩覆盖在光阻剂层上，进行曝光、显影；

3)将半导体芯片置入混合酸中进行预蚀刻，所述混合酸按质量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝8:8:3:5，硝酸、氢氟酸、硫酸、冰醋酸的浓度比为5:5:2:5；蚀刻厚度为35μm。

4)蚀刻完成后，去除半导体芯片表面光阻剂，并干燥半导体芯片；预蚀刻后的形貌参见图4；

其他步骤同实施例1。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种半导体元件的制造方法，包括预蚀刻步骤和常规黄光制程步骤，其中预蚀刻步骤如下：(1)将半导体芯片上下两面均涂布光阻剂；(2)选取特定图案的光罩覆盖在光阻剂层上，进行曝光、显影；(3)将半导体芯片置入混合酸中进行预蚀刻，所述混合酸按质量比组成如下：硝酸:氢氟酸:硫酸:冰醋酸＝(4‑10):(4‑10):(2‑5):(3‑8)；(4)蚀刻完成后，去除半导体芯片表面光阻剂，并干燥半导体芯片。本发明可以有效增加光阻剂在晶粒表面的附著力，防止后续组装发生溢锡现象。

技术研发人员：李珏蒨;夏毅伦
受保护的技术使用者：扬州虹扬科技发展有限公司;虹扬发展科技股份有限公司
技术研发日：2019.03.26
技术公布日：2019.08.16