CN106207745B - 一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆,通过在晶圆上制备第一电镀金属导通结构和多个金属电极,第一电镀金属导通结构分别与每个金属电极相连通,从而使晶圆中的每个金属电极间形成电流导通网络;同时,第一电镀金属导通结构与金属电极的连接点位于晶圆本体的中心区域,第一电镀金属导通结构中两端连接有金属电极的部分也位于晶圆本体的中心区域,所以上述电流导通网络可以避免工艺过程中受到夹具夹持的破坏,即使晶圆的边缘区域有缺损,也能保证上述电流导通网络的完整性,进而可以保证金属电镀时的电流导通率;另外,本发明提供的方法在制备金属电极的同时也完成了第一电镀金属导通结构的制备,工艺流程简单、易实现。
Description
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域,尤其涉及一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆。
背景技术
在半导体芯片工艺制程中,通常会在晶圆上一次性制备出多个规律性排列的芯片,其中,在制备芯片的金属电极时,一般会先在晶圆上沉淀金属形成电极,然后采用电镀工艺在该电极基础上将电极金属加厚。为使晶圆上各电极的金属加厚工作能通过一次电镀工艺同步完成,在电镀前,会预先在晶圆上制备出电镀金属导通结构,利用该电镀金属导通结构将晶圆上的各电极连接起来,形成电流导通网络。
参见图1,为现有技术中一种典型的电镀前晶圆上的金属结构示意图,该金属结构包括电镀金属导通结构01和多个规律性排布的金属电极02,其中,电镀金属导通结构01为环绕于晶圆边缘区域的环状结构,每一个金属电极02的两端与电镀金属导通结构01相连通。参见图2,为现有技术中一种典型的晶圆电镀夹具结构示意图,该夹具包括用于放置晶圆的凹槽03、以及环绕设置于凹槽03周围的电极触点04。在电镀前,将图1中的晶圆置于图2中的晶圆电镀夹具上,具体的,将晶圆放置在凹槽03中,并使电镀金属导通结构01与电极触点04相接触,这样,电镀金属导通结构01便成为电极触点04与金属电极02间的导通桥梁。在电镀时,将上述装有上述晶圆的电镀夹具浸入到电镀液中,将直流电源的负极连接至电镀夹具、正极作为电镀阳极,利用电镀金属导通结构01的导通桥梁作用,每个金属电极02都能与电极触点04导通、并均匀的电镀上金属。
然而,半导体芯片制作工艺流程繁多,所以在工艺制程中,晶圆会被多次移动,在晶圆被移动过程,通常会用夹具(如镊子)夹住晶圆的边缘区域。由于半导体激光器的晶圆衬底多由砷化镓、磷化铟等材料制成,上述衬底材料较脆,所以被镊子多次夹取的晶圆边缘常会破损,导致位于晶圆边缘区域的电镀金属导通结构缺损。当电镀金属导通结构的缺损位置恰为电极与电镀金属导通结构的连接点时,便使该电极无法与其它电极形成电流导通网络,进而致使电镀时该电极无法电镀上金属。因此,上述电镀金属导通结构存在金属电镀电流导通率降低的问题,极大的影响了半导体激光器芯片的良品率。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明提供一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种晶圆,包括晶圆本体、以及附于所述晶圆本体表面的第一电镀金属导通结构和待电镀金属的金属电极,其中:
所述晶圆本体包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为所述晶圆被移动过程中夹具夹持的区域;
所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通;
所述第一电镀金属导通结构与所述金属电极的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构中两端连接有所述金属电极的部分位于所述中心区域。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,包括:
通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第一晶圆,其中,所述第一晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域;
在所述第一晶圆中具有所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的表面沉积金属,得到表面金属化的第二晶圆;
去除所述第二晶圆上除所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的光刻胶以及覆盖在所述光刻胶上的金属薄膜,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个金属电极的第三晶圆,其中,所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通,所述金属电极为待电镀金属的电极。
根据本发明实施例的第三方面,提供另一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,包括:
在待制备金属电极的晶圆本体表面沉积金属,得到表面金属化的第一晶圆;
在所述第一晶圆上沉积有金属的表面涂覆光刻胶,得到第二晶圆;
通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到所述第二晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第三晶圆,其中,所述第三晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域;
去除所述第三晶圆中所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的金属、去除用于形成所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的光刻胶,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个金属电极的第四晶圆,其中,所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通,所述金属电极为待电镀金属的电极。
由以上技术方案可见,本发明实施例提供的一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆,通过光刻工艺在晶圆本体上制备第一电镀金属导通结构,在制备金属电极的同时也完成了第一电镀金属导通结构的制备,不增加工艺步骤,简化了工艺流程。同时,在本实施例中,第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通,从而使晶圆中的每个金属电极间形成电流导通网络;进一步的,第一电镀金属导通结构与金属电极的连接点位于晶圆本体的中心区域,第一电镀金属导通结构中两端连接有金属电极的部分也位于晶圆本体的中心区域,所以上述电流导通网络可以避免工艺过程中受到夹具夹持的破坏,即使晶圆的边缘区域有缺损,也能保证上述电流导通网络的完整性,进而可以保证金属电镀时的电流导通率,提高了半导体激光器芯片的电镀良品率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种典型的电镀前晶圆上的P面金属结构示意图;
图2为现有技术中一种典型的晶圆电镀夹具的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种晶圆的基本结构示意图;
图4为本发明实施例提供的对晶圆表面区域划分的示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种晶圆的基本结构示意图;
图6为本发明实施例提供的在晶圆的直径区域设有第一电镀金属导通结构的温度场模拟图;
图7为本发明实施例提供的在晶圆上不存在第一电镀金属导通结构的温度场模拟图;
图8为本发明实施例提供的晶圆表面的温度梯度模拟图;
图9为本发明实施例提供的在晶圆的直径区域设有第一电镀金属导通结构的内应力模拟图;
图10为本发明实施例提供的在晶圆上不存在第一电镀金属导通结构的内应力模拟图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明实施例通过调整光刻掩膜版,利用光刻工艺在晶圆上制备电镀金属导通结构,改善金属电镀时的电流导通率,使晶圆上的每一个芯片都能均匀电镀上金属,从而提高半导体激光器芯片的良品率。
参见图3,为本发明实施例提供的一种晶圆,该包括晶圆本体,以及附于该晶圆本体表面的第一电镀金属导通结构4和多个待电镀金属的金属电极5,其中:
第一电镀金属导通结构4分别与每个金属电极5相连通;第一电镀金属导通结构4与金属电极5的连接点位于晶圆本体的中心区域,并且第一电镀金属导通结构4中两端连接有金属电极5的部分也位于晶圆本体的中心区域。
参见图4,为本发明实施例提供的对晶圆表面区域划分的示意图,包括中心区域1、环绕中心区域2的边缘区域2、以及直径区域3,其中,边缘区域2为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,直径区域3为晶圆的直径通过的区域。
由于本实施例提供的第一电镀金属导通结构4与晶圆本体表面的每一个金属相连通,进而可以使晶圆本体表面的各金属电极5之间形成良好的电流导通网络,所以电镀时,只要晶圆上的任一区域(金属电极、或第一电镀金属导通结构)的金属与电镀夹具上的电极触点连通,便可使晶圆上的每个电极都能均匀的电镀上金属。
同时,本实施例将电镀金属导通结构1与金属电极5的连接点设在本体晶圆的中间区域,第一电镀金属导通结构4中两端连接有金属电极5的部分也位于晶圆本体的中心区域,所以,上述电流导通网络可以避免工艺过程中受到夹具夹持的破坏,即使晶圆的边缘区域有缺损,也能保证上述电流导通网络的完整性,进而可以保证金属电镀时的电流导通率,提高了半导体激光器芯片的电镀良品率。
需要说明的是,在晶圆本体的边缘区域通常存在结构不完整的残缺金属电极,此类残缺金属电极与第一电镀金属导通结构的连接点不属于本实施例的限定范围。另外,本实施例中的每一个金属电极还可以由多个依次连接的电极子单元组成(如图3中局部放大图中,包括两个电极子单元),通过后续的划线裂片工艺将上述电极以及电极子单元分开后,便会形成独立的芯片结构。
参见图5,为本发明实施例提供的另一种晶圆的基本结构示意图,该晶圆还包括第二电镀金属导通结构6,其中,第二电镀金属导通结构6位于晶圆本体的边缘区域,并且第二电镀金属导通结构6与多个金属电极5中的至少一个金属电极相连通。需要说明是,第二电镀金属导通结构6并不限于本实施例提供的环绕晶圆边缘一周的环形结构,还可以设计为附于晶圆边缘的弧形金属条的结构。
利用上述结构,晶圆上的金属电极与电镀夹具上的电极触点间便会形成双重电流导通通道,其中一个通道为位于晶圆边缘的第二电镀金属导通结构6,另一个通道为位于晶圆中间的第一电镀金属导通结构4,利用该双重电流导通通道,能进一步保证电镀时在晶圆上形成良好的电流导通网络。同时,位于晶圆边缘的第二电镀金属导通结构6,可以在电镀前将晶圆放置到晶圆夹具的过程中,无需调整电镀夹具结构或旋转晶圆至固定角度,便可使第二电镀金属导通结构6与电镀夹具上的电极触点相接触,为工艺操作提供便利、节省操作时间。
进一步的,为使电镀时晶圆边缘区域和中心区域电流分布更为均匀,本实施例中,第一电镀金属导通结构4的两端分别与第二电镀金属导通结构6相连通,进而可以为提供位于晶圆边缘和中心区域的电流通道,实现电镀后晶圆边缘区域的镀膜厚度与中心区域的镀膜厚度具有良好的一致性。
在半导体激光器芯片的工艺中,需要通过划线裂片工艺将晶圆最终解理成独立的芯片,由于第一电镀金属导通结构4对应的区域为不可用的芯片,所以需要将第一电镀金属导通结构4对应的区域分拣出来。结合半导体激光器芯片制备工艺中,电极分布方向与晶圆衬底的晶向相对应的特点,本实施例将第一电镀金属导通结构4设计为与金属电极5垂直连通,这样在划线裂片前,可以先沿晶圆本体的衬底晶向将第一电镀金属导通结构4对应的区域完整分离出来,然后再进行后续的划线裂片工艺,不仅省去了后续的分拣工作,还避免了材料浪费。
同时,由于晶圆本体上各金属电极的长度从晶圆的直径区域到边缘区域的电极长度依次递减,所以为保证第一电镀金属导通结构4能够与每一个金属电极5相连通,同时促进电流分布的均匀性,本实施例将第一电镀金属导通结构4设于晶圆本体的直径区域。
进一步的,由于第一电镀金属导通结构的存在会影响到晶圆本体表面温度场和内应力场的分布。
参见图6,为本发明实施例提供的在晶圆的直径区域设有第一电镀金属导通结构的温度场模拟图;参见图7,为本发明实施例提供的在晶圆上不存在第一电镀金属导通结构的温度场模拟图。
从图6和图7可以得出,当晶圆上设有第一电镀金属导通结构时,第一电镀金属导通结构的两侧出现了对称分布的温度场。
参见图8,为本发明实施例提供的晶圆表面的温度梯度模拟图。从图8中,可以得出在温度梯度方面,当晶圆上不存在第一电镀金属导通结构时,温度梯度为线性变化且没有梯度跳跃;但当晶圆上附有第一电镀金属导通结构时,温度梯度在第一电镀金属导通结构两侧出现了明显的跳变;且两种状态对应的曲线斜率也存在着明显的差异。
参见图9,为本发明实施例提供的在晶圆的直径区域设有第一电镀金属导通结构的内应力模拟图;参见图10,为本发明实施例提供的在晶圆上不存在第一电镀金属导通结构的内应力模拟图。
从图9和图10可以得出,晶圆边缘处的内应力是由于刚性边界条件产生的,两者同时存在,但晶圆上不存在第一电镀金属导通结构时,晶圆内部没有明显的应力集中区域,当存在第一电镀金属导通结构时,在第一电镀金属导通结构两侧明显出现了较为对称分布的应力集中区域。
并且,第一电镀金属导通结构的宽度越宽,上述温度梯度的跳变和内应力变化越明显,所以为了减少第一电镀金属导通结构对晶圆表面的温度场和内应力的影响,同时考虑光刻工艺的分辨率,本实施例第一电镀金属导通结构4的宽度为0.5~250um。
需要说明的是,本实施例中第一电镀金属导通结构的宽度是在2英寸的晶圆上实验得出的,对于其它尺寸的晶圆(如4英寸、6英寸),根据晶圆尺寸与第一电镀金属导通结构宽度的比例,还可以将第一电镀金属导通结构设计为其它的尺寸。
基于上述结构,本实施例还提供了利用光刻掩膜版制备上述第一电镀金属导通结构的方法。
在本发明的一实施例中,提供了一种先制备光刻胶图形,再lift-off(剥离)去金属,来改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,具体包括如下步骤:
S110;通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第一晶圆。
其中,所述第一晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域。
具体的,掩膜版上设有相应的电极图形和第一电镀金属导通结构图形;涂覆在晶圆本体表面的光刻胶可以为负性光刻胶、也可以为正性光刻胶,其中,当为负性光刻胶时,掩膜版上的不透光区对应的图形中包括上述电极图形和第一电镀金属导通结构图形,相反,当为正光刻胶时,掩膜版上的透光区对应的图形中包括上述电极图形和第一电镀金属导通结构图形。
利用光刻胶的感光特性,通过曝光、显影工艺,将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,得到在第一晶圆表面由光刻胶围成的第一电镀金属导通结构图形和电极图形,其中,在第一晶圆表面上,第一电镀金属导通结构图形和电极图形对应的区域没有光刻胶、剩余的其它区域均覆盖有光刻胶,当然,如果同时在晶圆上制备其它的图形,如ChipID(芯片标识),则该图形对应的区域也没有光刻胶。
为了使附于晶圆本体表面的第一电镀金属导通结构与每一个金属电极垂直连通,以减少后续的分拣工作、避免材料浪费,本实施例中,将第一电镀金属导通结构图形设计为与每一个电极图形垂直连通。
同时,为了保证与电极垂直连通的第一电镀金属导通结构能与每一个金属电极相连通,该第一电镀金属导通结构图形位于第一晶圆的直径区域。
本实施例中,由于掩膜版上同时设计有电极图形和第一电镀金属导通结构图形,所以在制备电极图形的同时,也在晶圆本体上制备出了第一电镀金属导通结构图形,不会额外增加工艺步骤。
S120;在所述第一晶圆上具有所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的表面沉积金属,得到表面金属化的第二晶圆。
具体的,可以采用蒸镀或溅射等工艺在第一晶圆的表面沉积金属,其中,所沉积的金属可以有多种组合,例如,钛-铂-金(Ti-Pt-Au)、金-钛-铂-金(Au-Ti-Pt-Au)等,最终得到整个表面均覆盖有金属薄膜、表面金属化的第二晶圆。
S130;去除所述第二晶圆上除所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的光刻胶以及覆盖在所述光刻胶上的金属薄膜,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个电极的第三晶圆。
具体的,可以采用lift-off工艺,用化学制剂去除所述第二晶圆上除所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的光刻胶,并且在去除光刻胶的同时也去除了覆盖在该光刻胶上的金属薄膜,这样晶圆上就保留直接沉积在晶圆本体表面的、上述第一电镀金属导通结构图形和电极图形对应区域的金属薄膜,进而得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个金属电极的第三晶圆。
由于上述第三晶圆上的第一电镀金属导通结构与每一个金属电极均连通,所以,可为下一步对金属电极进行金属电镀时,提供良好的电流导通网络。
同时,由于本实施例中第三晶圆中的第一电镀金属导通结构和金属电极分别与第一电镀金属导通结构图形和电极图形一一对应,所以,该第一镀金属导通结构与金属电极5的连接点位于第三晶圆的中间区域,第一电镀金属导通结构中两端连接有金属电极的部分也位于第三晶圆的中间区域,所以,由第一电镀金属导通结构和金属电极所形成的电流导通网络可以避免工艺过程中受到夹具夹持的破坏,即使晶圆的边缘区域有缺损,也能保证上述电流导通网络的完整性,进而可以保证金属电镀时的电流导通率,提高了半导体激光器芯片的电镀良品率。
另外,本实施例中,由于制备电极的同时,也在晶圆上制备出第一电镀金属导通结构形,所以不会额外增加工艺步骤,简化了工艺流程。
进一步的,在步骤S110中,通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,还包括如下步骤:
S1101:在晶圆本体表面涂覆光刻胶,得到涂覆有光刻胶的晶圆。
具体的,可以通过涂胶工艺,将光刻胶涂覆到晶圆中待制备金属电极的表面。
S1102:通过EBR(Edge Bead Removal,边缘光刻胶去除)工艺,去除所述涂覆有光刻胶的晶圆边缘的光刻胶,得到去边缘光刻胶的晶圆。
S1103:通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到所述去边缘光刻胶的晶圆表面。
本实施例,采用EBR工艺,去除晶圆边缘的光刻胶,有三个优点:第一可以清除晶圆边缘正反两面都可能堆积的光刻胶;第二可以改善晶圆边缘光刻胶不均匀问题;第三光刻胶去除后,在步骤S120沉淀金属时,同时会在去除光刻胶的晶圆边缘区域沉积上金属,形成第二电镀金属导通结构,进而,为后续电镀时电极连接提供双重导通通道,其中,一个通道为晶圆边缘的第二电镀金属导通结构,另一个为通道上述步骤中得到的位于为晶圆中间区域的第一电镀金属导通结构。
进一步的,在晶圆本体表面沉淀的金属中,由于最后一层的Au层最厚、沉积时间最长,所以持续沉积时晶圆本体表面的温度会持续升高,导致靠近第一电镀金属导通结构的光刻胶与晶圆其它部位的光刻胶受到的热应力不同,当热应力大于光刻胶与晶圆本体表面的粘附力时,靠近金属条的光刻胶会出现轻微收缩,进而导致靠近第一电镀金属导通结构区域的金属层(如Au层)会发生轻微移位。同时,根据上述实施例的分析,第一电镀金属导通结构的宽度越宽,第一电镀金属导通结构两侧的温度梯度的跳变和内应力变化越明显,所以为防止靠近第一电镀金属导通结构区域的金属层移位,同时考虑光刻工艺的分辨率,本实施例,将第一电镀金属导通结构图形的宽度为0.5~250um。
在本发明的另一实施例中,还提供了一种先在晶圆本体表面蒸发金属,然后刻蚀出金属图形,来改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,具体包括如下步骤:
S210:在待制备金属电极的晶圆本体表面沉积金属,得到表面金属化的第一晶圆。
具体的,可以采用蒸镀或溅射等工艺在待制备金属电极的晶圆本体表面沉积金属,其中,所沉积的金属可以有多种组合,例如,钛-铂-金(Ti-Pt-Au)、金-钛-铂-金(Au-Ti-Pt-Au)等等,最终得到整个表面均覆盖有金属薄膜、表面金属化的第一晶圆。
S220:在所述第一晶圆中沉积有金属的表面涂覆光刻胶,得到第二晶圆。
具体的,可以通过涂胶工艺,将光刻胶涂覆到第一晶圆上沉积有金属的表面。
S230:通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到所述第二晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第三晶圆。
其中,所述第三晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中被夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域。
具体的,掩膜版上设有相应的电极图形和第一电镀金属导通结构图形,利用光刻胶的感光特性,通过曝光、显影工艺,将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,得到在第三晶圆本体表面由光刻胶形成的第一电镀金属导通结构图形和电极图形,其中,在第三晶圆本体表面,第一电镀金属导通结构图形和电极图形对应的区域覆盖有光刻胶、剩余的其它区域均没有光刻胶,当然,如果同时在晶圆上制备其它的图形,如Chip ID(芯片标识),则该图形对应的区域也覆盖有光刻胶。
S240:去除所述第三晶圆中所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的金属、去除用于形成所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的光刻胶,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个电极的第四晶圆。
具体的,以第三晶圆本体表面的光刻胶作为掩膜,通过化学腐蚀、离子刻蚀等方式,去除第三晶圆中第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域(即除光刻胶覆盖区域)的金属,然后,利用化学制剂,将用于形成第一电镀金属导通结构图形和电极图形的光刻胶剥离掉,最终得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个电极的第四晶圆,其中,该第一电镀金属导通结构和电极分别与第一电镀金属导通结构图形和电极图形一一对应。
由于上述第四晶圆中的第一电镀金属导通结构与每一个金属电极相连通,所以,可为下一步的金属电镀提供良好的电流导通网络。
另外,本实施例与上述实施例相同部分,可以参考上述实施例,在此不再一一赘述。
需要说明的是,上述实施例中,只是将第一电镀金属导通结构设计为长条形结构为例进行说明,但第一电镀金属导通结构的结构形式并不限于长条结构,还可以为其它波浪形结构、环形结构等等,同时,晶圆上第一电镀金属导通结构的个数也并不仅限于一个,可以根据需要设计为多个、或者该第一电镀金属导通结构由多个连通的第一电镀金属导通结构子单元组成等等。
另外,本实施例中,晶圆本体上的金属电极可以只包括P面电极、还可以包括P面电极和N面电极(例如,应用于氮化物的同面电极半导体激光器芯片),当然,还可以只包括N面电极。并且,在具体实施中,还可以通过后续的工艺继续制备与金属电极5连通的附属电极(比如,金属电极5作为欧姆接触电极,通过光刻、蒸镀制备与欧姆接触电极连通的pad电极,并将欧姆接触电极和pad电极统称为电极),然后,在电镀金属导通结构和电极上的部分区域制备不导电的掩膜,进而可以在金属电镀时,有选择的对晶圆中的金属电极进行电镀金属加厚(比如,只对pad电极金属加厚)。
进一步的,本实施例提供的改善晶圆金属电镀电流导通率的方法及晶圆,还可以用于其它半导体芯片的制备工艺中,如半导体发光二极管芯片、集成电路芯片等等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种晶圆,其特征在于,包括晶圆本体、以及附于所述晶圆本体表面的第一电镀金属导通结构和多个待电镀金属的金属电极,其中:
所述晶圆本体包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为所述晶圆被移动过程中夹具夹持的区域;
所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通;
所述第一电镀金属导通结构与所述金属电极的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构中两端连接有所述金属电极的部分位于所述中心区域。
2.根据权利要求1的晶圆,其特征在于,所述晶圆还包括附于所述晶圆本体表面的第二电镀金属导通结构,其中:
所述第二电镀金属导通结构位于所述边缘区域,所述第二电镀金属导通结构与多个所述金属电极中的至少一个电极相连通。
3.根据权利要求1的晶圆,其特征在于,所述第一电镀金属导通结构位于所述晶圆本体的直径区域,所述第一电镀金属导通结构与每个所述金属电极垂直连通。
4.根据权利要求1的晶圆,其特征在于,所述第一电镀金属导通结构为长条形结构,所述第一电镀金属导通结构的宽度为0.5~250um。
5.根据权利要求2的晶圆,其特征在于,所述第一电镀金属导通结构为长条形结构,所述第一电镀金属导通结构的两端与所述第二电镀金属导通结构相连通。
6.一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,其特征在于,包括:
通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第一晶圆,其中,所述第一晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域;
在所述第一晶圆中具有所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的表面沉积金属,得到表面金属化的第二晶圆;
去除所述第二晶圆上除所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的光刻胶以及覆盖在所述光刻胶上的金属薄膜,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个金属电极的第三晶圆,其中,所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通,所述金属电极为待电镀金属的电极。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到涂覆有光刻胶的晶圆表面,包括:
在晶圆本体表面涂覆光刻胶,得到涂覆有光刻胶的晶圆;
通过边缘光刻胶去除工艺,去除所述涂覆有光刻胶的晶圆边缘区域的光刻胶,得到去边缘光刻胶的晶圆;
通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到所述去边缘光刻胶的晶圆表面。
8.根据权利要求6的方法,其特征在于,所述第一电镀金属导通结构图形位于所述第一晶圆的直径区域,所述第一电镀金属导通结构图形与每个所述电极图形垂直连通。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一电镀金属导通结构图形为长条形结构,所述第一电镀金属导通结构图形的宽度为0.5~250um。
10.一种改善晶圆金属电镀电流导通率的方法,其特征在于,包括:
在待制备金属电极的晶圆本体表面沉积金属,得到表面金属化的第一晶圆;
在所述第一晶圆上沉积有金属的表面涂覆光刻胶,得到第二晶圆;
通过光刻工艺将掩膜版上的图形复制到所述第二晶圆表面,得到具有第一电镀金属导通结构图形和多个电极图形的第三晶圆,其中,所述第三晶圆包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域,所述边缘区域为晶圆被移动过程中夹具夹持的区域,所述第一电镀金属导通结构图形分别与每个所述电极图形相连通,所述第一电镀金属导通结构图形与所述电极图形的连接点位于所述中心区域,所述第一电镀金属导通结构图形中两端连接有所述电极图形的部分位于所述中心区域;
去除所述第三晶圆中所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形之外区域的金属、去除用于形成所述第一电镀金属导通结构图形和电极图形的光刻胶,得到表面附有第一电镀金属导通结构和多个金属电极的第四晶圆,其中,所述第一电镀金属导通结构分别与每个所述金属电极相连通,所述金属电极为待电镀金属的电极。
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