[發明專利]一種晶圓電鍍方法及晶圓電鍍夾具

在審

• 申請號: 202110455159.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113192822A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陸超;賀曉金;袁強;張榮榮;王博;孟繁新;姚秋原;付航軍;莫宏康;韓丹
• 申請（專利權）人: 中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/687;C23C28/02;C23C14/02;C23C14/16;C23C16/30;C23C16/50;C23C16/56;C25D3/46;C25D5/02;C25D5/48;C25D7/12;C25D17/08
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 劉宇宸

1.一種晶圓電鍍方法，其特征在于，包括依次完成的鈍化層(23)處理、種子層(22)生長、BPSG生長、電極窗口制作、使用晶圓電鍍夾具(1)完整均勻的晶圓Ag電鍍、去除BPSG、刻蝕晶圓金屬Ag、背面電極生長八個步驟。

2.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟一，鈍化層(23)處理：使用SiO₂或Si₃N₄材料對晶圓(2)的半導體襯底(24)進行鈍化層(23)生長，光刻、刻蝕出電極窗口。

3.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟二，種子層(22)生長：使用金屬Ag采用濺射或蒸發的方式在晶圓(2)2正面進行種子層(22)生長，形成種子金屬Ag，種子金屬Ag的厚度為0.01μm～5μm。

4.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟三，BPSG生長：在晶圓(2)正面和背面采用PECVD進行BPSG生長，BPSG的厚度為0.1μm～5μm。

5.如權利要求4所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟四，電極窗口制作：采用1:20的氫氟酸溶液刻蝕晶圓(2)正面上的BPSG20～200s，完成晶圓(2)正面金屬Ag種子層與導電簧片(14)接觸窗口制作。

6.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟五，晶圓Ag電鍍：電鍍夾具(1)通過夾具固定孔(16)與電鍍設備進行固定，晶圓(2)放在晶圓電鍍夾具(1)內的平面卡槽(12)被多個環形分布的導電簧片(14)壓緊，使用K[Ag(CN)₂]電鍍液，通入5min～300min的1mA～10A電流進行電鍍，電鍍電流進入導電金屬環(13)后經多個間隔分布的導電簧片(14)均勻流至晶圓(2)表面上，形成完成和均勻的厚銀金屬層(21)。

7.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟六，去除BPSG：采用1:20的氫氟酸溶液刻蝕20～200s，去除晶圓(2)表面和背面的BPSG。

8.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟七，刻蝕晶圓金屬Ag：刻蝕晶圓(2)表面鈍化層(23)正上方的種子層(22)金屬Ag。

9.如權利要求1所述的晶圓電鍍方法，其特征在于：所述步驟八，背面電極生長：采用Ti或Ni或Ag在晶圓(2)的半導體襯底(24)的背面生長形成背面電極(25)；完成后，形成一個以金屬Ti或Ni或Ag為背面電極(25)，背面電極(25)上以硅或碳化硅等為半導體襯底(24)，在半導體襯底(24)中部、兩側對應形成金屬銀的種子層(22)、SiO₂或Si₃N₄的鈍化層(23)，在金屬Ag的種子層(22)上形成銀金屬的厚銀金屬層(21)的一種二極管芯片結構。

10.一種如權利要求1至9任意一項所述的晶圓電鍍夾具(1)，包括：電鍍夾具底板(11)，電鍍夾具底板(11)中部設有用于與晶圓(2)進行限位卡合的平面卡槽(12)；電鍍夾具底板(11)上固定有能導電的導電金屬環(13)，平面卡槽(12)位于導電金屬環(13)圈內；導電金屬環(13)上固定有多個間隔分布的導電簧片(14)，導電簧片(14)一端與導電金屬環(13)固定，導電簧片(14)另一端位于平面卡槽(12)的上方能與晶圓(2)壓住接觸，電鍍電流進入導電金屬環(13)后經多個間隔分布的導電簧片(14)均勻流至晶圓(2)表面上；所述多個導電簧片(14)沿著導電金屬環(13)外周環形分布。