專利名稱：一種新型肖特基倒封裝芯片及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肖特基倒封裝芯片及制造工藝，尤其涉及一種正負(fù)極位于同一側(cè)面且負(fù)極內(nèi)凹的新型肖特基倒封裝芯片及制造工藝。
背景技術(shù)：
肖特基倒封裝芯片是采用倒封裝技術(shù)生產(chǎn)的肖特基芯片，目前芯片的倒封裝采用錫球技術(shù)，這種技術(shù)取代了傳統(tǒng)的插腳封裝、導(dǎo)線架封裝的形式，從而在錫球方面起到了電氣互連及機(jī)械支撐的重要作用，是一種比較理想的封裝技術(shù)。目前采用錫球技術(shù)加工的肖特基芯片，其結(jié)構(gòu)為在硅片的表面設(shè)置凸起的錫球作為芯片的正極和負(fù)極。這種結(jié)構(gòu)一方面因?yàn)樵O(shè)置凸起的連接端而使產(chǎn)品的厚度增大，在現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的體積要去越來越小的情況下其適應(yīng)性越來越差；另一方面正極和負(fù)極之間距離不遠(yuǎn)且未進(jìn)行隔離處理，所以其輸出端的正、負(fù)極之間的隔離效果不是很好，在某些高要求的電路中使用時(shí)，會(huì)因?yàn)槠湔?、?fù)極之間的隔離性不高而無法滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種正負(fù)極位于同一側(cè)面且負(fù)極內(nèi)凹的新型肖特基倒封裝芯片及制造工藝。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
本發(fā)明中的新型肖特基倒封裝芯片包括封裝體、芯片正極、芯片負(fù)極、硅片、硅片正極和硅片負(fù)極，所述硅片正極和所述芯片正極連接，所述硅片負(fù)極和所述芯片負(fù)極連接；所述硅片正極和所述硅片負(fù)極位于所述硅片的同一側(cè)面；所述硅片正極位于所述硅片的表面上，所述硅片正極的旁邊設(shè)置有凹槽，所述硅片負(fù)極位于所述凹槽內(nèi)。將硅片正極和硅片負(fù)極設(shè)置于硅片的同一側(cè)面，使整個(gè)芯片的厚度大大降低；而凹槽的設(shè)置則保證了硅片正極和硅片負(fù)極之間的隔離性能完全滿足其使用要求。進(jìn)一步，所述硅片正極與所述凹槽之間設(shè)置有隔離溝槽。隔離溝槽使硅片正極和硅片負(fù)極之間的隔離性能更好。具體地，所述凹槽的深度為15 — 20微米。進(jìn)一步，所述硅片正極的表面和所述硅片負(fù)極的表面均設(shè)置有焊錫層，所述硅片正極通過所述焊錫層與所述芯片正極連接，所述硅片負(fù)極表面的焊錫層通過導(dǎo)線與所述芯片負(fù)極連接。芯片正極和芯片負(fù)極均位于封裝體的表面。本發(fā)明中的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，包括以下步驟
(1)提供一原始外延硅片；
(2)對(duì)原始外延硅片進(jìn)行氧化，形成氧化層；
(3)一次光刻，形成一次正極溝槽和一次隔離溝槽；
(4)P環(huán)擴(kuò)散;
(5)二次光刻溝槽，形成一次負(fù)極溝槽；(6)一次腐蝕，形成正極溝槽雛形、隔離溝槽雛形和負(fù)極溝槽雛形；
(7)三次光刻，形成帶角正極溝槽、帶角隔離溝槽和帶角負(fù)極溝槽；
(8)二次腐蝕，形成光滑正極溝槽、光滑隔離溝槽和光滑負(fù)極溝槽；
(9)在光滑正極溝槽和光滑負(fù)極溝槽分別濺射金屬Pt、Ni；
(10)蒸發(fā)接觸金屬Ti、Ni、Ag，形成硅片正極和硅片負(fù)極；
(11)焊錫，連接硅片正極和芯片正極，連接硅片負(fù)極和芯片負(fù)極，封裝，得成品。具體地，所述步驟(1)中原始外延硅片的外延層厚度為5—10微米；所述步驟(2) 中氧化層的厚度為5000埃；所述步驟(9)中環(huán)境溫度為450°C，氮?dú)馀c氫氣的質(zhì)量百分比分別為90%與10% ；所述步驟(6)和所述步驟(8)中，所述腐蝕所用的腐蝕液的組份為HF、 HAC, HNO3 ；所述腐蝕液的各組份的質(zhì)量配比為HF:HAC:HN03=1:1:15-25。本發(fā)明的有益效果在于
由于本發(fā)明將硅片正極和硅片負(fù)極設(shè)置于硅片的同一側(cè)面，使整個(gè)產(chǎn)品的厚度大大降低；由于將硅片負(fù)極設(shè)置于凹槽內(nèi)，不但使整個(gè)產(chǎn)品的厚度進(jìn)一步降低，而且使硅片正極和硅片負(fù)極之間的隔離性能更好，完全滿足各種電路對(duì)正、負(fù)極之間隔離性能的高要求；通過在硅片正極和硅片負(fù)極之間設(shè)置隔離溝槽，使硅片正極和硅片負(fù)極之間的隔離性能進(jìn)一步提高。本發(fā)明的制造工藝可實(shí)現(xiàn)精度為士0. 15微米的光滑溝槽，完全滿足肖特基芯片的高精度要求，并使硅的表面積擴(kuò)大約20%以上，所以同樣的芯片面積，采用本發(fā)明的制造工藝可使產(chǎn)品工作效率提高接近20%。


圖1是本發(fā)明中肖特基倒封裝芯片的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明中肖特基倒封裝芯片的硅片的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明中肖特基倒封裝芯片的硅片的仰視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明中肖特基倒封裝芯片的制造工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明中的新型肖特基倒封裝芯片包括封裝體16、芯片正極 13、芯片負(fù)極14、硅片12、硅片正極10和硅片負(fù)極11，封裝體16的總厚度為0. 6-0. 7mm ；硅片正極10和芯片正極13連接，硅片負(fù)極11和芯片負(fù)極14連接；硅片正極10和硅片負(fù)極 11位于硅片12的同一側(cè)面(圖1和圖2中的下面)；硅片正極10位于硅片12的表面上，硅片正極10的旁邊設(shè)置有凹槽37，硅片負(fù)極11位于凹槽37內(nèi)。凹槽37的深度為15—20微米。圖中1為硅片12的外延層，其厚度在5—10微米之間，2為氧化層，大概1微米左右，8 為硅片正極10與外延層1之間的一次金屬層，9為硅片負(fù)極11與硅片12之間的一次金屬層。如圖1、圖2和圖3所示，硅片正極10與凹槽37之間設(shè)置有隔離溝槽34。隔離溝槽34使硅片正極10和硅片負(fù)極11之間的隔離性能更好。如圖1所示，硅片正極10的表面和硅片負(fù)極11的表面均設(shè)置有焊錫層15，硅片正極10通過焊錫層15與芯片正極13連接，硅片負(fù)極11表面的焊錫層15通過導(dǎo)線與芯片負(fù)極14連接。芯片正極13和芯片負(fù)極14均位于封裝體16的表面。如圖1、圖2和圖3所示，將硅片正極10和硅片負(fù)極11設(shè)置于硅片12的同一側(cè)面，使整個(gè)芯片的厚度大大降低；而凹槽37的設(shè)置則保證了硅片正極10和硅片負(fù)極11之間的隔離性能完全滿足其使用要求。如圖4所示，本發(fā)明中的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，包括以下步驟
(1)提供一原始外延硅片12(總厚度400微米，這里表示的硅片12的厚度被壓縮了很多倍，只是示意它的存在)，其外延層1的厚度為5微米；
(2)對(duì)原始外延硅片12進(jìn)行氧化，形成氧化層2(二氧化硅，化學(xué)式Si02)，氧化層2 的厚度為5000埃；
(3)一次光刻，形成一次正極溝槽3和一次隔離溝槽4 ；從這幅圖開始，為了表述結(jié)構(gòu)變化，把氧化層2和外延層1的厚度放大了，硅片12的厚度被壓縮了很多倍，只是示意它的存在；
(4)P環(huán)擴(kuò)散;
(5)二次光刻溝槽，形成一次負(fù)極溝槽5 ；
(6)一次腐蝕，形成正極溝槽雛形23、隔離溝槽雛形M和負(fù)極溝槽雛形25 ；
(7)三次光刻，形成帶角正極溝槽6、帶角隔離溝槽M和帶角負(fù)極溝槽7；
(8)二次腐蝕，形成光滑正極溝槽36、光滑隔離溝槽34和光滑負(fù)極溝槽37 ；
(9)在光滑正極溝槽36和光滑負(fù)極溝槽37分別濺射金屬Pt(化學(xué)元素“鉬”的符號(hào))、 Ni (化學(xué)元素“鎳”的符號(hào))，形成正極一次金屬層8和負(fù)極一次金屬層9 ；
(10)蒸發(fā)接觸金屬Ti(化學(xué)元素“鈦”的符號(hào))、Ni、Ag (化學(xué)元素“銀”的符號(hào))，形成正極二次金屬層即硅片正極10和負(fù)極二次金屬層即硅片負(fù)極11 ；
(11)焊錫形成焊錫層15，連接硅片正極10和芯片正極13，連接硅片負(fù)極10和芯片負(fù)極14，封裝，得成品。上述步驟(9)中環(huán)境溫度為450°C，氮?dú)馀c氫氣的質(zhì)量百分比分別為90%與10% ； 上述步驟(6)和步驟(8)中，所述腐蝕所用的腐蝕液的組份為HF、HAC、HN03 ；所述腐蝕液的各組份的質(zhì)量配比為HF:HAC:HN03=1: 1:15-25。上述腐蝕液為慢速低發(fā)熱腐蝕液，利用現(xiàn)有技術(shù)中的高精密溫控儀器，溫度控制在13°C _17°C就可以完成加工。
權(quán)利要求
1.一種新型肖特基倒封裝芯片，包括封裝體、芯片正極、芯片負(fù)極、硅片、硅片正極和硅片負(fù)極，所述硅片正極和所述芯片正極連接，所述硅片負(fù)極和所述芯片負(fù)極連接，其特征在于所述硅片正極和所述硅片負(fù)極位于所述硅片的同一側(cè)面；所述硅片正極位于所述硅片的表面上，所述硅片正極的旁邊設(shè)置有凹槽，所述硅片負(fù)極位于所述凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型肖特基倒封裝芯片，其特征在于所述硅片正極與所述凹槽之間設(shè)置有隔離溝槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型肖特基倒封裝芯片，其特征在于所述凹槽的深度為15—20微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型肖特基倒封裝芯片，其特征在于所述硅片正極的表面和所述硅片負(fù)極的表面均設(shè)置有焊錫層，所述硅片正極通過所述焊錫層與所述芯片正極連接，所述硅片負(fù)極表面的焊錫層通過導(dǎo)線與所述芯片負(fù)極連接。
5.一種如權(quán)利要求1所述的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，其特征在于包括以下步驟提供一原始外延硅片； 對(duì)原始外延硅片進(jìn)行氧化，形成氧化層； 一次光刻，形成一次正極溝槽和一次隔離溝槽； P環(huán)擴(kuò)散；二次光刻溝槽，形成一次負(fù)極溝槽；一次腐蝕，形成正極溝槽雛形、隔離溝槽雛形和負(fù)極溝槽雛形；三次光刻，形成帶角正極溝槽、帶角隔離溝槽和帶角負(fù)極溝槽；二次腐蝕，形成光滑正極溝槽、光滑隔離溝槽和光滑負(fù)極溝槽；在光滑正極溝槽和光滑負(fù)極溝槽分別濺射金屬Pt、M ；蒸發(fā)接觸金屬Ti、Ni、Ag，形成硅片正極和硅片負(fù)極；焊錫，連接硅片正極和芯片正極，連接硅片負(fù)極和芯片負(fù)極，封裝，得成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，其特征在于所述步驟 (1)中原始外延硅片的外延層厚度為5—10微米；所述步驟(2)中氧化層的厚度為5000埃。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，其特征在于所述步驟 (9)中環(huán)境溫度為450°C，氮?dú)馀c氫氣的質(zhì)量百分比分別為90%與10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，其特征在于所述步驟 (6)和所述步驟(8)中，所述腐蝕所用的腐蝕液的組份為HF、HAC、HN03。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，其特征在于所述腐蝕液的各組份的質(zhì)量配比為HF:HAC:HN03=1:1:15-25。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型肖特基倒封裝芯片，包括封裝體、芯片正極、芯片負(fù)極、硅片、硅片正極和硅片負(fù)極，所述硅片正極和所述芯片正極連接，所述硅片負(fù)極和所述芯片負(fù)極連接，所述硅片正極和所述硅片負(fù)極位于所述硅片的同一側(cè)面；所述硅片正極位于所述硅片的表面上，所述硅片正極的旁邊設(shè)置有凹槽，所述硅片負(fù)極位于所述凹槽內(nèi)。本發(fā)明還公開了一種新型肖特基倒封裝芯片的制造工藝，包括以下步驟提供一原始外延硅片；對(duì)原始外延硅片進(jìn)行氧化；一次光刻；P環(huán)擴(kuò)散；二次光刻溝槽；一次腐蝕；三次光刻；二次腐蝕；濺射金屬Pt、Ni；蒸發(fā)接觸金屬Ti、Ni、Ag；焊錫，封裝，得成品。本發(fā)明新型肖特基倒封裝芯片體積小、厚度薄、性能好。
文檔編號(hào)H01L21/329GK102437177SQ20111039212
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者李述州, 王興龍 申請(qǐng)人:重慶平偉實(shí)業(yè)股份有限公司