[發明專利]一種高反壓肖特基二極管正面金屬層的濕法腐蝕方法

有效

• 申請號: 201210382168.4
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102915927A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王海峰
• 申請（專利權）人: 杭州立昂微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及肖特基二極管制造技術領域，尤其是涉及一種高反壓肖特基二極管正面金屬層的濕法腐蝕方法。

背景技術

肖特基二極管廣泛應用于微波混頻、檢波及高速開關電路等領域，目前市場使用的肖特基二極管管芯的襯底正面自下而上依次蒸發鍍有Ti層、Ni層、Ag層，其中Ti層作為粘附層，Ni層作為阻擋層，Ag層作為電極層，Ti層、Ni層、Ag層構成襯底的正面金屬層。

目前在肖特基二極管的制造過程中，傳統的濕法腐蝕是從上至下依次對襯底5上的Ag層2、Ni層3、Ti層4進行逐層腐蝕（見圖1），在腐蝕Ag層2與Ni層3后，光刻膠1懸空，易造成光刻膠1翹角，使得光刻膠1與Ag層2之間產生縫隙從而失去保護作用，在最后進行Ti層4腐蝕時，Ag層2表面也會受到腐蝕，另外，光刻膠1懸空后，使得Ti層2兩側頂角的上表面均完全暴露，最后進行Ti層4腐蝕后，中間的Ni層3相對于上層的Ag層2及下層的Ti層4會凸出來，在后道封裝過程中，易造成金屬翹鎳或掉鎳，在壓焊封裝過程中拉力與可靠性差，另外，在進行腐蝕Ti層4的過程中，為防止Ti層4的過腐蝕，Ti層4的腐蝕時間短，通常只有10~15秒，由于濕法腐蝕的各向同性，Ti層4腐蝕時間又較短，在襯底5兩側頂角的上表面通常會殘留有未腐蝕完全的Ti，而若要將襯底5兩側頂角的上表面Ti腐蝕完全，則需要提高腐蝕時間，一旦提高腐蝕時間，又很容易對Ti造成嚴重的過腐蝕，使得Ti層4的腐蝕深度過大，因此目前的濕法腐蝕工藝不能兼顧Ti金屬過腐蝕與殘留，而不管是襯底5兩側頂角的上表面殘留有Ti或Ti層4過腐蝕，均對肖特基二極管的電參數特性有較大影響，尤其是對于高反壓二極管，極易造成二極管的反向漏電及早期失效。

中國專利申請公布號：CN101710571A，申請公布日2010.05.19，公開了一種二極管金屬結構正反向腐蝕工藝，該腐蝕工藝先通過正向腐蝕，從上至下依次腐蝕金屬電極層銀、粘附金屬層鈦、阻擋金屬層鈦鎢合金、底層金屬層鈦，再通過反向腐蝕，從下至上再依次腐蝕阻擋金屬層鈦鎢合金、粘附金屬層鈦、金屬電極層銀，使金屬結構腐蝕后的邊緣出現整齊現象，該腐蝕工藝腐蝕步驟多，操作復雜，此外，該工藝依然不能有效兼顧底層金屬層Ti的過腐蝕與殘留，易造成二極管的反向漏電及早期失效，同時，在該腐蝕工藝中，二極管管芯的襯底表面會殘留大量的金屬離子，會對高反壓肖特基二極管的電參數特性產生影響，極易造成高反壓肖特基二極管的反向漏電及早期失效。

發明內容

本發明是為了解決現有技術的濕法腐蝕方法所存在的步驟多，操作復雜，不能有效兼顧底層金屬層Ti的過腐蝕與殘留，易造成高反壓肖特基二極管的反向漏電及早期失效，二極管管芯的襯底表面會殘留大量的金屬離子，影響高反壓肖特基二極管電參數特性的問題，提供了一種工藝步驟簡單，能有效兼顧底層金屬層Ti的過腐蝕與殘留，同時又能有效去除襯底表面殘留的金屬離子的高反壓肖特基二極管正面金屬層的濕法腐蝕方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高反壓肖特基二極管正面金屬層的濕法腐蝕方法，包括以下步驟：

（1）在管芯襯底上的正面金屬層結構表面涂上光刻膠后進行一次堅膜。由于濕法腐蝕的各向同性，在濕法腐蝕時位于頂層的Ag層表面也會受到腐蝕，在正面金屬層表面涂上光刻膠后，光刻膠可作為掩膜，在進行濕法腐蝕時可以有效保護其下表面的Ag層表面不受腐蝕；一次堅膜以去除顯影液和水分，使光刻膠定型更加堅固，同時使光刻膠進一步聚合而提高光刻膠的抗蝕能力。

（2）采用第一腐蝕液對正面金屬層進行Ni/Ag腐蝕，腐蝕后清洗，甩干。本發明對Ni、Ag層同時進行腐蝕，減少了腐蝕的工藝步驟，清洗用于去除表面的污染物，以下步驟中的清洗作用均相同。

（3）對光刻膠進行二次堅膜。二次堅膜可以使光刻膠覆蓋在Ti層兩側暴露的頂角上表面，在進行Ti層腐蝕時對Ti層兩側暴露的頂角上表面形成保護，使得Ti層在深度方向的腐蝕速率降低，這樣便可以提高腐蝕時間，使襯底兩側頂角的上表面的Ti能充分腐蝕，同時也可避免Ti層嚴重的過腐蝕，通過二次堅膜有效解決了現有腐蝕工藝不能兼顧底層金屬層Ti的過腐蝕與殘留的問題，另外，Ti腐蝕后，Ti層、Ni層、Ag層的剖面形成等腰梯形，且正面金屬層的腐蝕邊緣形成臺階結構，提高了管芯在壓焊封裝過程中的拉力與可靠性。

（4）采用第二腐蝕液對正面金屬層進行Ti腐蝕，腐蝕后清洗。