[發明專利]SOI片過孔內金屬焊盤的制作方法

有效

• 申請號: 201410617616.3
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104326441A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王軍波;謝波;陳德勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種SOI片過孔內金屬焊盤的制作方法，其特征在于，包括：

步驟A：提供具有過孔的SOI片，其中，該SOI片的基底層(23)與絕緣層(22)之間的位置形成有屋檐結構(24)；

步驟B：在SOI片的背面沉積金屬薄膜，該金屬薄膜在SOI片的背面連成一片，其覆蓋范圍包括：過孔側面、屋檐結構(24)的下方，及過孔內SOI片器件層的背面，即預設金屬焊盤的位置；

步驟C：將SOI片浸入腐蝕液中，電化學腐蝕電路(40)的陽極連接至SOI片的基底層(23)；陰極連接至同樣浸入腐蝕液中的陰極片，其中，腐蝕液中包括能夠對所述金屬薄膜產生腐蝕作用的離子；

步驟E：向SOI片的基底層輸出高于金屬薄膜電離電勢的電壓，直至所述屋檐結構(24)下方的金屬薄膜被腐蝕掉，過孔內SOI片器件層的背面的剩余金屬薄膜形成金屬焊盤，且過孔側面的金屬薄膜與該金屬焊盤斷開電連接；以及

步驟F：繼續向SOI片的基底層輸出高于金屬薄膜電離電勢的電壓，過孔側面的金屬薄膜被繼續腐蝕直至消失，而金屬焊盤由于電連接斷開不繼續腐蝕而得以保留。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述的金屬薄膜包括金膜或銅膜，所述腐蝕液為包含氯離子的酸性腐蝕液。

3.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述的金屬薄膜還包括：

金屬黏附層，形成于所述金屬薄膜與SOI片之間，用作增加金屬薄膜與SOI片的粘附性；

所述腐蝕液主要由含氯離子的鹽溶液與能夠對該金屬黏附層的材料進行腐蝕的酸溶液混合而成。

4.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于：

所述金屬黏附層的材料為鉻或鎳，所述腐蝕液主要為由含氯離子的鹽溶液與鹽酸配置而成；

所述金屬黏附層的材料為鈦，所述腐蝕液主要由含氯離子的鹽溶液與硫酸、雙氧水配置而成。

5.根據權利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述金屬薄膜為金膜，所述金屬黏附層的材料為鉻；所述腐蝕液由含氯離子的鹽溶液與鹽酸配置而成。

6.根據權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述腐蝕液由1mol·L^-1的NaCl溶液與37％質量分數的HCl溶液配置而成，兩種溶液的體積比為10∶1。

7.根據權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述步驟E和步驟F中，向SOI片的基底層輸出的電壓為方波電壓；

該方波電壓的幅度介于V₁～3V₁之間，占空比介于10％～40％之間，周期介于2～5min之間，其中，所述V₁為金的電離電勢。

8.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述電化學腐蝕電路(40)包括：

直流穩壓源(41)，用于提供幅度介于V₁～3V₁之間的直流電壓；

信號發生器(42)，用于提供周期方波；以及

開關電路，其控制端連接至所述信號發生器，用于在所述周期方波的第一狀態，將直流穩壓源提供的直流電壓施加于SOI片的基底層，在所述周期方波的第二狀態，不將直流穩壓源提供的直流電壓施加于SOI片的基底層；

其中，所述直流穩壓源(41)的負輸出端連接信號發生器(42)的地，同時連接至電化學腐蝕電路(40)的陰極。

9.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述開關電路為一PMOS管；

該PMOS管的柵極接信號發生器的信號輸出端，源極連接至直流穩壓源(41)的正輸出端，漏極連接電化學腐蝕電路(40)的陽極。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的制作方法，其特征在于，所述步驟E之前還包括：

步驟D：將腐蝕液、浸入腐蝕液的SOI片和陰極片置于密閉容器中，抽取真空并保持預設時間。

11.根據權利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述真空的真空度小于10Pa，所述預設時間大于15min。

12.根據權利要求1至9中任一項所述的制作方法，其特征在于，所述步驟E和步驟F還包括：

將盛放腐蝕液的容器放置于磁力攪拌器上，對腐蝕液進行攪拌。