[发明专利]一种MMIC芯片及其背面划片道制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种MMIC芯片及其背面划片道制作工艺。

背景技术

GaAs是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中最重要、用途最广的半导体材料。GaAs中的电子迁移率是硅(Si)中电子迁移率的6倍，其电子峰值漂移速度是Si的2倍。GaAs器件具有高频、高速、低功耗、噪声小、可单片集成的特点。随着人们需求的日益提升，GaAs MMIC已广泛应用于手机通讯，wifi等领域。

在MMIC的高频应用中，出于芯片小型化、方便封装等实际应用需求考虑，一般采用微带线结构，即在片内集成FET，电容，电感，电阻等功能器件的同时，片内实现芯片接地通孔制作：在芯片正面通孔位置沉积金属Au(金)，在芯片背面通孔位置采用干法蚀刻工艺，实现接地通孔(backside via)，并电镀2～10um Au，完成接地通孔制作。

在MMIC芯片背面工艺中，由于接地通孔一般直径在40～100um，深度一般为75～200um，接地通孔较深，一般采用电镀Au工艺实现金属化。但由于深度大，孔径小，进入接地通孔的电镀液较少，较难实现深孔边缘及底部良好金属化。

另外，以Au为例，由于电镀金属Au厚度较厚，由于芯片划片需要，需完成划片道制作，而在划片道制作过程中，一般采用光刻胶完全保护接地通孔，但由于孔洞较深，孔径较小，易出现光刻胶厚度不够或在孔中涂附不完全，导致后续刻蚀Au工艺对孔洞造成损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MMIC芯片及其背面划片道制作工艺，在接地通孔填充纳米银浆并完成固化金属银层，在晶圆背面电镀2～10um厚度金属层并实现划片道制作，解决了接地通孔侧壁金属化难题及光刻胶图形覆盖不当导致的Au蚀刻问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种MMIC芯片，包括处于正面部的正面金属层及处于背面部的衬底、接地通孔、金属银层、起镀层、厚金属层，接地通孔内设置有金属银层，衬底表面上设置有起镀层，起镀层表面上设置有厚金属层，厚金属层上设置有划片道，正面部上设置有与金属银层接触配合的正面金属层。

进一步地，正面金属层为Au、Ti、Pt及Ti/Au、Ti/Pt/Au的一种或多种组合而成，正面金属层的厚度大于等于1μm，正面金属层相对于接地通孔与正面部接触面径向外凸，正面金属层与接地通孔接触面的外周至接地通孔与正面部接触面的外周的距离大于等于5μm。

又进一步地，接地通孔横截面为圆形或椭圆形，接地通孔呈一端大一端小结构，其至大端孔径小于等于200μm，其至小端孔径大于等于35μm，其深度为50-200μm。

再进一步地，厚金属层的金属种类包括Au、Cu、Ni，厚金属层的厚度为2-10μm。

本发明还提供一种MMIC芯片背面划片道制作工艺，包括以下步骤：

101、对晶圆背面进行清理，并在一定时间内执行下一程序；

102、对晶圆背面接地通孔进行纳米银浆填充，并在一定固化温度下固化成金属Ag层，使得金属Ag层填充在接地通孔内；

103、采用溅射方法在背面形成起镀层，并对起镀层进行电镀形成厚金属层；

104、采用光刻工艺和湿法工艺，完成划片道图形制作以及划片道刻蚀；

105、去除晶圆背面的光刻工艺形成的光刻胶层，完成晶圆背面划片道制作工艺。

其中，步骤101的具体步骤如下：

1.1)采用浓度为1％～20％HCl清洗晶圆；

1.2)干燥后，采用NMP清洗晶圆，并采用IPA清洗晶圆；

1.3)干燥后，采用含O2的离子体轰击晶圆表面，并在20min以内执行下一程序。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的一种MMIC芯片及其背面划片道制作工艺，在接地通孔填充纳米银浆并完成固化金属银层，使得芯片正面金属利用金属银与背面金属连通，避免将接地通孔侧壁金属化，在晶圆背面电镀2～10um厚度金属层，使得晶圆背面平坦化，利于光刻胶涂附。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的流程框图；

图3为本发明的实施例2的待制作划片道的晶圆的结构示意图；

图4为图3晶圆经填充纳米银浆的结构示意图；

图5为图4晶圆经电镀的结构示意图；