[發明專利]一種可有效避免碲鎘汞紅外探測器芯片邊角裂紋的方法

在審

• 申請號: 202111664539.3
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114300582A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 龔漢紅;陳世銳;陳路;杜宇;毛劍宏
• 申請（專利權）人: 浙江玨芯微電子有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0236
• 代理公司: 濟南聯合竟成知識產權代理事務所(普通合伙) 37371
• 代理人: 倫文知

本發明提供了一種可有效避免碲鎘汞紅外探測器芯片邊角裂紋的方法，包括如下步驟：S1：對碲鎘汞芯片的正面和/或背面進行接近式光刻，使碲鎘汞芯片的正面和/或背面周邊產生至少一圈邊框圖形，邊框圖形位于芯片有效成像區域的外周并與芯片有效成像區域之間留有間距；S2：將光刻后的碲鎘汞芯片通過濕法腐蝕的工藝手段，使步驟S1中的邊框圖形轉移至碲鎘汞芯片的正面和/或背面，將碲鎘汞芯片正面和/或背面中位于芯片有效成像區域周圍的碲鎘汞材料進行腐蝕并在邊框圖形位置形成凹槽；S3：凹槽腐蝕完畢，清洗后將碲鎘汞芯片進行下一步芯片工序。該方法可使劃片時崩邊產生的裂紋隱患阻隔在碲鎘汞芯片的芯片有效成像區域外，提升了碲鎘汞芯片制備的合格率。

技術領域

本發明涉及一種可有效避免碲鎘汞紅外探測器芯片邊角裂紋的方法，屬于碲鎘汞紅外探測器制造技術領域。

背景技術

本部分的描述僅提供與本說明書公開相關的背景信息，而不構成現有技術。

碲鎘汞紅外探測器(MCT Infrared Detector)作為目前國內外紅外探測器領域的發展主流之一，在軍用紅外熱成像、航天和衛星紅外遙感等方面有著廣泛應用。碲鎘汞紅外探測器的核心是探測器的芯片，而芯片制造技術則直接影響探測器芯片的性能，并決定了探測器是否能夠達到目前國內外的各項探測器工作標準。現有的碲鎘汞紅外探測器芯片中，雖然碲鎘汞材料是作為生長在襯底材料上的外延層，但在探測器制造過程中，最終會將襯底減薄腐蝕掉，僅留下碲鎘汞外延層與讀出電路以倒焊互聯與填充膠的方式形成探測器芯片。這樣制造出來的探測器芯片經由封裝與制冷等操作后，需經受溫度、震動等各項可靠性指標的考驗。

目前，碲鎘汞紅外探測器的制備工藝中，對基片進行切割過程中，由于劃片刀的原因，碲鎘汞芯片的四周無法避免地會出現一定程度的崩邊，而在襯底完全去除后，再在芯片背面鍍上增透膜，通過鍵合進行測試，測試結束后的碲鎘汞芯片，其邊緣容易順著切割時產生的崩邊形成裂紋，甚至延伸至有效成像區域的現象，裂紋位置不固定。這是由于碲鎘汞芯片在液氮杜瓦中，經歷了一個溫度由常溫迅速下降至低溫的過程，這一急劇的溫度變化導致碲鎘汞芯片與讀出電路發生了應力不匹配現象，也直接導致了崩邊在基片邊緣形成裂紋并向芯片有效區域延伸。這一現象大大降低了碲鎘汞芯片的合格率，如何有效改善這一現象，成為了碲鎘汞芯片制備工藝的關鍵技術之一。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本說明書的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本說明書的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

發明內容

本發明要解決的技術問題，就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種可有效避免碲鎘汞紅外探測器芯片邊角裂紋的方法，該方法可以使劃片時崩邊產生的裂紋隱患阻隔在碲鎘汞芯片的芯片有效成像區域外，從而有效阻隔崩邊產生的裂紋，極大地提升了碲鎘汞芯片制備的合格率。

本方案是通過如下技術措施來實現的：一種可有效避免碲鎘汞紅外探測器芯片邊角裂紋的方法，它包括如下步驟：

S1：對碲鎘汞芯片的正面和/或背面進行接近式光刻，使碲鎘汞芯片的正面和/或背面周邊產生至少一圈邊框圖形，所述邊框圖形位于芯片有效成像區域的外周并與芯片有效成像區域之間留有間距；

S2：將光刻后的碲鎘汞芯片通過濕法腐蝕的工藝手段，使步驟S1中的邊框圖形轉移至碲鎘汞芯片的正面和/或背面，將碲鎘汞芯片正面和/或背面中位于芯片有效成像區域周圍的碲鎘汞材料進行腐蝕并在邊框圖形位置形成凹槽；

S3：凹槽腐蝕完畢，清洗后將碲鎘汞芯片進行下一步芯片工序。

優選的，所述凹槽的寬度為1μm～200μm。

優選的，所述碲鎘汞芯片正面的凹槽深度為1μm～50μm。

優選的，所述碲鎘汞芯片正面的凹槽深度為20μm。