Gpp芯片腐蝕方法
【專利摘要】本發明公開了一種GPP芯片腐蝕方法，包括步驟：一、將光刻處理完畢后的硅片豎直放入腐蝕液中進行一階段腐蝕，硅片在腐蝕液中的位置為初始位置；二、步驟一中腐蝕完成后，取出硅片，以所述初始位置為參考順時針旋轉硅片90°后將硅片豎直放入腐蝕液進行二階段腐蝕；三、步驟二中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟二硅片旋轉90°后的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行三階段腐蝕；四、步驟三中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟三硅片旋轉90°的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行四階段腐蝕；五、步驟四完成后取出硅片進行清洗。本發明方法腐蝕的硅片的溝槽深度的均勻性好，使制作出的GPP芯片性能參數更優。
【專利說明】GPP芯片腐蝕方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及GPP芯片生產工藝領域，特別涉及一種制造GPP芯片的腐蝕方法。
【背景技術】
[0002]目前的GPP芯片制造工藝中，光刻處理后的硅片采用濕法腐蝕方法進行圖形轉換時，大多數都是采用強氧化劑HN03和腐蝕Si02的HF混合液，強氧化劑HN03對硅片進行氧化，將硅氧化為二氧化硅，然后利用HF酸與Si02的反應來去掉二氧化硅，從而達到對硅片的腐蝕目的。化學反應方程式:
Si + HNO3 權 4 HJffi + HNO2 + H2O+H21
其中，反應生成的H2SiF6可溶于水，產生的氫氣泡非常小而且致密，附著在硅片溝槽表面上，由于腐蝕過程硅片均為豎直放置于腐蝕液中，而光刻顯影后的硅片上形成的待腐蝕的溝槽相互垂直，這就導致部分溝槽垂直于腐蝕液液面，而另外部分溝槽平行于液面，腐蝕化學反應進行中釋放的致密氣泡聚集成較大氣泡后，垂直于液面的溝槽氣泡可沿溝槽順利逸走而平行于液面的溝槽因排氣不暢，氫氣泡附著在溝槽表面而使腐蝕液與硅的腐蝕無法順暢進行，從而導致溝槽深度不均勻。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于 克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種提高GPP芯片制造中溝槽深度均勻性的GPP芯片腐蝕方法。
[0004]為了解決上述問題，本發明采用的技術方案為:
一種GPP芯片腐蝕方法，該方法包括以下步驟:
步驟一、將光刻處理完畢后的硅片豎直放入腐蝕液中進行一階段腐蝕，腐蝕時間為9-11分鐘，硅片此時在腐蝕液中的位置為初始位置。
[0005]步驟二、步驟一中腐蝕完成后，取出硅片，以所述初始位置為參考順時針旋轉硅片90°后將硅片豎直放入腐蝕液進行二階段腐蝕，腐蝕時間為6-8分鐘。
[0006]步驟二、步驟二中腐蝕完成后，取出娃片，在步驟二娃片旋轉90°后的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行三階段腐蝕，腐蝕時間為5-7分鐘。
[0007]步驟四、步驟三中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟三硅片旋轉90°的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行四階段腐蝕，腐蝕時間為4-6分鐘。
[0008]步驟五、步驟四完成后取出硅片進行清洗。
[0009]本發明根據GPP芯片溝槽腐蝕特點，在腐蝕過程中添加旋轉動作，將整個腐蝕過程分解成4個階段，以第一個階段硅片位置為初始位置，每個階段完成后將硅片順時針進行一個90°的旋轉，達到第四個階段時硅片翻轉270°。通過旋轉，不斷將垂直于液面的溝槽和平行于液面的溝槽位置互換，從而使得溝槽的腐蝕更加均勻。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果:
本發明方法腐蝕的硅片的溝槽深度均勻性好，溝槽深度基本一致，從而能夠很好的控制硅片腐蝕的N區寬度，使制作出的GPP芯片在承受反壓時的PN結展寬寬度更一致，反映出的芯片電壓參數也更一致。同時，一致的溝槽深度能夠達到盡可能少的腐蝕，保證硅片的留底厚度更厚，娃片的強度更聞，也減少了腐蝕等工序娃片的破片率。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為本發明方法步驟一腐蝕時硅片的側面示意圖。
[0012]圖2為本發明方法步驟二腐蝕時硅片的側面示意圖。
[0013]圖3為本發明方法步驟三腐蝕時硅片的側面示意圖。
[0014]圖4為本發明方法步驟四腐蝕時硅片的側面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發明內容】
所實現的技術均屬于本發明的范圍。
[0016]本發明主要是針對GPP芯片制作整個工藝過程中的腐蝕階段做出的改進，其余工藝過程均為現有成熟工藝，在本發明中不做具體說明。
[0017]本發明的GPP芯片腐蝕方法具體包括以下步驟:
步驟一、將光刻處理 完畢后的硅片豎直放入酸槽的腐蝕液中進行一階段腐蝕，一階段腐蝕時間為9-11分鐘，優選10分鐘。硅片此時位于酸槽腐蝕液中的位置為初始位置(見圖1，圖1中示出的是硅片側面)。本發明中腐蝕液均采用常規的開溝酸液，例如由硝酸、氫氟酸和冰乙酸組成的腐蝕液，此為現有技術，不再詳述。
[0018]步驟二、步驟一中腐蝕完成后，取出硅片，以所述初始位置為參考順時針旋轉硅片90°后(見圖2)將硅片豎直放入腐蝕液進行二階段腐蝕，腐蝕時間為6-8分鐘，優選7分鐘。
[0019]步驟二、步驟二中腐蝕完成后，取出娃片，在步驟二娃片旋轉90°后的基礎上再將硅片順時針旋轉90° (見圖3)后豎直放入腐蝕液進行三階段腐蝕，腐蝕時間為5-7分鐘，優選6分鐘。
[0020]步驟四、步驟三中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟三硅片旋轉90°的基礎上再將硅片順時針旋轉90° (見圖4)后豎直放入腐蝕液進行四階段腐蝕，腐蝕時間為4-6分鐘，優選5分鐘。
[0021]需要說明的是，步驟一中硅片位于酸槽腐蝕液中的初始位置任意，固定一個位置向上就可以。完成一步，硅片從腐蝕液中取出，將硅片順時針旋轉90°，依次共旋轉3次就可以了。因此圖1-4看來都是相同的，因為光刻顯影后，硅片的圖形均為90°對稱圖形。圖
1-4中互相垂直的水平線和垂直線表示的是上述待腐蝕的溝槽。
[0022]步驟五、步驟四完成后取出硅片進行清洗。四階段腐蝕完成后進入腐蝕液殘留物清洗工序，此時完成該方法所有步驟。
[0023]本發明根據GPP芯片溝槽腐蝕特點，在腐蝕過程中添加旋轉動作，將整個腐蝕過程分解成4個階段，以第一個階段為初始位置，每個階段完成后將硅片順時針進行一個90°的旋轉，達到第四個階段時硅片翻轉270°。通過旋轉，不斷將垂直于液面的溝槽和平行于液面的溝槽位置互換，使原本平行于液面的溝槽因排氣不暢導致氫氣泡附著在溝槽表面而使腐蝕液與硅的腐蝕無法順暢進行的問題得到解決，從而使得溝槽的腐蝕更加均勻。采用本發明方法腐蝕后，溝槽深度均勻性好，溝槽深度基本一致，本發明中溝槽深度誤差控制在5微米以內，這樣能夠很好的控制硅片腐蝕的N區寬度，使制作出的GPP芯片在承受反壓時的PN結展寬寬度更一致，反映出的芯片電壓參數也更一致。同時，一致的溝槽深度能夠達到盡可能少的腐蝕，保證硅片的留底厚度更厚，硅片的強度更高，也減少了腐蝕等工序硅片的破片率。
[0024]下面結合一個對比試驗說明本發明的優點:
I)在腐蝕過程中，不旋轉硅片，腐蝕完成后測量得到的溝槽深度平均值數據是:水平方向溝槽深度平均值為128.lum，垂直方向溝槽深度平均值為148.5um,兩者差值為20.4um。
[0025]2)在腐蝕時，將光刻處理完畢后的硅片放入腐蝕液中進行一階段腐蝕，硅片此時在腐蝕液中的位置為初始位置。一階段腐蝕完成后，取出娃片，以所述初始位置為參考順時針旋轉硅片90°后將硅片放入腐蝕液進行二階段腐蝕。也就是完成本發明中的步驟一和步驟二，即旋轉一次硅片，發明人也做了同樣的測量，得到的溝槽深度平均值數據是:水平方向溝槽深度平均值為139.3um，垂直方向溝槽深度平均值為147.8um,兩者差值為8.5um。
[0026]3)采用本發明方法，腐蝕過程中進行三次硅片旋轉后，得到的溝槽深度平均值數據是:水平方向溝槽深度平均值為154.9um，垂直方向溝槽深度平均值為156.8um,兩者差值為1.9um。
[0027]通過上述數據對比可知，采用本發明方法腐蝕，硅片上水平方向的溝槽和垂直方向的溝槽的腐蝕更加均勻，溝槽深度誤差小且控制在5um以內，這樣能夠很好的控制硅片腐蝕的N區寬度，使制作出的GPP芯片在承受反壓時的PN結展寬寬度更一致，反映出的芯片電壓參數也更一致。同時，一致的溝槽深度能夠達到盡可能少的腐蝕，保證硅片的留底厚度更厚，硅片的強度更高，也減少了腐蝕等工序硅片的破片率。
[0028]上面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了詳細說明，但本發明并不限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。
【權利要求】
1.一種GPP芯片腐蝕方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將光刻處理完畢后的硅片豎直放入腐蝕液中進行一階段腐蝕，腐蝕時間為9-11分鐘，硅片此時在腐蝕液中的位置為初始位置； 步驟二、步驟一中腐蝕完成后，取出硅片，以所述初始位置為參考順時針旋轉硅片90°后將硅片豎直放入腐蝕液進行二階段腐蝕，腐蝕時間為6-8分鐘； 步驟三、步驟二中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟二硅片旋轉90°后的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行三階段腐蝕，腐蝕時間為5-7分鐘； 步驟四、步驟三中腐蝕完成后，取出硅片，在步驟三硅片旋轉90°的基礎上再將硅片順時針旋轉90°后豎直放入腐蝕液進行四階段腐蝕，腐蝕時間為4-6分鐘； 步驟五、步驟四完成后取出硅片進行清洗。
【文檔編號】H01L21/306GK103715079SQ201410018975
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】邱志述, 徐剛 申請人:樂山無線電股份有限公司, 成都先進功率半導體股份有限公司