本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種半導(dǎo)體晶圓的加工方法、應(yīng)用及肖特基二極管的制備方法。
背景技術(shù)：
：肖特基二極管(SchottkyBarrierDiode，縮寫成SBD)不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬－半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此，SBD也稱為金屬－半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢(shì)壘二極管，它是一種熱載流子二極管。是近年來問世的低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。其反向恢復(fù)時(shí)間極短(可以小到幾納秒)，正向?qū)▔航祪H0.4V左右，而整流電流卻可達(dá)到幾千毫安。這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)整流管所無法比擬的。肖特基二極管是通過金屬與半導(dǎo)體接觸而構(gòu)成，半導(dǎo)體通常為硅(Si)或砷化鎵(GaAs)。由于電子比空穴遷移率大，為獲得良好的頻率特性，故選用N型半導(dǎo)體材料作為基片。為了減小SBD的結(jié)電容，提高反向擊穿電壓，同時(shí)又不使串聯(lián)電阻過大，通常是在N襯底上外延一層高阻N薄膜。N型外延片經(jīng)過清潔處理及熱氧化。隨后用光刻技術(shù)開出窗口，并在真空系統(tǒng)中進(jìn)行蒸發(fā)或?yàn)R射以淀積金屬。金屬圖形由另一步光刻確定。目前，采用的較為普遍的光刻方式是劃片槽會(huì)延伸至晶圓的邊緣，在后續(xù)的背面的刻蝕過程中，刻蝕液會(huì)順著劃片槽對(duì)正面圖形進(jìn)行二次腐蝕，從而影響正面二極管芯片的性能，進(jìn)而影響成品率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的第一目的在于提供一種半導(dǎo)體晶圓的加工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的晶圓在進(jìn)行背面刻蝕時(shí)正面圖形發(fā)生二次腐造成的成品率低的技術(shù)問題。本發(fā)明的第二目的在于提供一種肖特基二極管的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)肖特基二極管成品率低及質(zhì)量下降的問題。本發(fā)明的第三目的在于提供一種半導(dǎo)體晶圓的加工方法在制備肖特基三極管中的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：一種半導(dǎo)體晶圓的加工方法，在所述晶圓的待加工表面進(jìn)行預(yù)處理形成加工軌跡；所述加工軌跡未及所述晶圓的邊緣。進(jìn)一步的，所述加工軌跡邊緣和所述晶圓邊緣之間的最大距離為0.3－3mm。進(jìn)一步的，所述加工軌跡邊緣和所述晶圓邊緣之間的最大距離為0.5－1mm。一種肖特基二極管的制備方法，該方法包括上述半導(dǎo)體晶圓的加工方法。進(jìn)一步的，上述肖特基二極管的制備方法，具體包括以下步驟：1)在襯底表面生長(zhǎng)外延層，在所述外延層上生長(zhǎng)保護(hù)層；2)在所述保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后沉積金屬層并退火處理以形成肖特基接觸硅化物；3)再利用與所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)相匹配的光刻版和所述晶圓的加工方法在晶圓上形成用于切割所述晶圓的加工軌跡；4)將具有加工軌跡的晶圓正面覆膜后進(jìn)行晶圓背面的腐蝕處理。進(jìn)一步的，所述步驟3)具體包括以下步驟：在沉積金屬層并經(jīng)退火處理后的晶圓表面涂覆光刻膠，用與所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)相匹配的光刻版進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成加工軌跡；所述光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于所述晶圓的表面尺寸。進(jìn)一步的，所述步驟2)中還包括有去除加工軌跡邊緣至晶圓邊緣之間區(qū)域的保護(hù)層的步驟。進(jìn)一步的，所述襯底為N型硅片。進(jìn)一步的，所述外延層為N型外延層。進(jìn)一步的，所述保護(hù)層為二氧化硅層。進(jìn)一步的，所述金屬層中用的金屬為銀、鋁、金、鈦或鈷。上述半導(dǎo)體晶圓的加工方法在制備肖特基三極管中的應(yīng)用。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明采用的加工方法中，在晶圓的加工表面上通過預(yù)處理工藝形成加工軌跡，并且加工軌跡未到晶圓的邊緣，因此在晶圓的邊緣形成沒有布設(shè)加工軌跡的區(qū)域。由于加工表面上的加工軌跡并未達(dá)到晶圓的邊緣，在處理晶圓背面的過程中，例如背面刻蝕時(shí)，腐蝕液不會(huì)進(jìn)入晶圓的加工表面，從而避免了晶圓加工表面的二次腐蝕。另外，由于在該預(yù)處理方法中處于邊緣的沒有加工軌跡的區(qū)域不被腐蝕從而還可以避免由于邊緣區(qū)域與加工區(qū)域腐蝕速率不同造成的金屬殘留的問題，進(jìn)而避免殘留金屬在后續(xù)生產(chǎn)工藝過程中對(duì)二極管的損傷。利用本發(fā)明提供的肖特基二極管的制備方法制備二極管時(shí)，可將二極管的成品合格率提高1％以上，并節(jié)約后續(xù)檢驗(yàn)人員的人工成本，每月可提高100萬的經(jīng)濟(jì)效益。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明刻蝕后的肖特基二極管晶圓的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種半導(dǎo)體晶圓的加工方法，在所述晶圓的待加工表面進(jìn)行預(yù)處理形成加工軌跡；所述加工軌跡未及所述晶圓的邊緣。如圖1所示。本發(fā)明采用的加工方法中，在晶圓的加工表面上通過預(yù)處理工藝形成加工軌跡，并且加工軌跡未到晶圓的邊緣，因此在晶圓的邊緣形成沒有布設(shè)加工軌跡的區(qū)域。由于加工表面上的加工軌跡并未達(dá)到晶圓的邊緣，在處理晶圓背面的過程中，例如背面刻蝕時(shí)，腐蝕液不會(huì)進(jìn)入晶圓的加工表面，從而避免了晶圓加工表面的二次腐蝕。另外，由于在該預(yù)處理方法中處于邊緣的沒有加工軌跡的區(qū)域不被腐蝕從而還可以避免由于邊緣區(qū)域與加工區(qū)域腐蝕速率不同造成的金屬殘留的問題，進(jìn)而避免殘留金屬在后續(xù)生產(chǎn)工藝過程中對(duì)二極管的損傷。在制備二極管的工藝過程中，上述預(yù)處理工藝為光刻工藝，且上述加工出來的加工軌跡為劃片槽。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述加工軌跡邊緣和所述晶圓邊緣之間的最大距離為0.3－3mm。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述加工軌跡邊緣和所述晶圓邊緣之間的最大距離為0.5－1mm。當(dāng)制備的半導(dǎo)體器件的芯粒尺寸較大時(shí)，加工軌跡未及晶圓邊緣的尺寸可宜為0.3－3mm，這樣可提高整個(gè)晶圓的利用率并且還能防止二次腐蝕。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述加工軌跡和所述晶圓邊緣之間的最大距離還可不大于兩個(gè)半導(dǎo)體芯粒的尺寸；所述半導(dǎo)體芯粒為所述晶圓加工出的芯粒。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述加工軌跡和所述晶圓邊緣之間的最大距離不大于一個(gè)半導(dǎo)體芯粒的尺寸。當(dāng)制備的半導(dǎo)體器件的芯粒尺寸較小時(shí)，加工軌跡未及晶圓邊緣的尺寸可不大于一個(gè)芯粒的尺寸，這樣可提高整個(gè)晶圓的利用率并且還能防止二次腐蝕。上述尺寸可進(jìn)一步提高晶圓的利用率。加工軌跡和晶圓邊緣之間區(qū)域?yàn)楦綦x區(qū)。本發(fā)明另一個(gè)方面提供了一種肖特基二極管的制備方法，該方法包括上述半導(dǎo)體晶圓的加工方法。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，上述方法包括以下步驟：1)在襯底表面生長(zhǎng)外延層，在所述外延層上生長(zhǎng)保護(hù)層；2)在所述保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后沉積金屬層并退火處理以形成肖特基接觸硅化物；3)再利用與所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)相匹配的光刻版和上述晶圓的加工方法在晶圓上形成用于切割所述晶圓的加工軌跡；4)將具有加工軌跡的晶圓正面覆膜后進(jìn)行晶圓背面的腐蝕處理。上述預(yù)留刻蝕區(qū)為肖特基二極管芯粒的加工區(qū)域。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，在沉積金屬層并經(jīng)退火處理后的晶圓表面涂覆光刻膠，用與所述預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)相匹配的光刻版進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成加工軌跡；所述光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于所述晶圓的表面尺寸。上述加工軌跡即為劃片槽。光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸，用光刻膠覆蓋晶圓的隔離區(qū)，從而可以保護(hù)加工軌跡和晶圓邊緣之間的區(qū)域不被腐蝕。上述光刻版的光刻圖形與晶圓上的肖特基二極管芯粒區(qū)的相匹配，加工出的劃片槽之間即為肖特基二極管的芯粒區(qū)。利用本發(fā)明提供的肖特基二極管的制備方法制備二極管時(shí)，可將二極管的成品合格率提高1％，并節(jié)約后續(xù)檢驗(yàn)人員的人工成本，每月可提高100萬的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，上述步驟2)中還包括有去除加工軌跡邊緣至晶圓邊緣之間區(qū)域的保護(hù)層的步驟。由于金屬層與保護(hù)層粘結(jié)性較差，因此在沉積金屬層前要將隔離區(qū)表面的保護(hù)層去除干凈，加大金屬層和襯底間的粘結(jié)性，避免在后續(xù)處理工藝過程中出現(xiàn)掉金屬的現(xiàn)象。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述晶圓為N型硅片。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述外延層為N型外延層。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述保護(hù)層為二氧化硅層。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述金屬層中用的金屬為銀、鋁、金、鈦或鈷。本發(fā)明的第三個(gè)方面提供了上述半導(dǎo)體晶圓的加工方法在制備肖特基三極管中的應(yīng)用。下面將結(jié)合實(shí)施例1-7和對(duì)比例1對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1實(shí)施例1中的半導(dǎo)體晶圓上的芯粒的尺寸為0.5mm。其中，該半導(dǎo)體晶圓的加工方法，是在所述晶圓的待加工表面進(jìn)行預(yù)處理形成加工軌跡；所述加工軌跡未及所述晶圓的邊緣。上述預(yù)處理工藝為光刻工藝，加工軌跡為劃片槽，即在晶圓表面涂覆光刻膠，用光刻版進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成劃片槽，不同劃片槽之間的區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體芯粒區(qū)。該光刻工藝中光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸?？涛g后晶圓的邊緣留有隔離區(qū)，隔離區(qū)未被刻蝕。隔離區(qū)的尺寸為0.3mm，不大于一個(gè)半導(dǎo)體芯粒的尺寸。實(shí)施例2實(shí)施例2中的半導(dǎo)體晶圓上的芯粒的尺寸為3mm。其中，該半導(dǎo)體晶圓的加工方法，是在所述晶圓的待加工表面進(jìn)行預(yù)處理形成加工軌跡；所述加工軌跡未及所述晶圓的邊緣。上述預(yù)處理工藝為光刻工藝，加工軌跡為劃片槽，即在晶圓表面涂覆光刻膠，用光刻版進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成劃片槽，不同劃片槽之間的區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體芯粒區(qū)。該光刻工藝中光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸?？涛g后晶圓的邊緣留有隔離區(qū)，隔離區(qū)未被刻蝕。隔離區(qū)的尺寸為1mm。實(shí)施例3實(shí)施例3中的半導(dǎo)體晶圓上的芯粒的尺寸為6mm。其中，該半導(dǎo)體晶圓的加工方法，是在所述晶圓的待加工表面進(jìn)行預(yù)處理形成加工軌跡；所述加工軌跡未及所述晶圓的邊緣。上述預(yù)處理工藝為光刻工藝，加工軌跡為劃片槽，即在晶圓表面涂覆光刻膠，用光刻版進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成劃片槽，不同劃片槽之間的區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體芯粒區(qū)。該光刻工藝中光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸?？涛g后晶圓的邊緣留有隔離區(qū)，隔離區(qū)未被刻蝕。隔離區(qū)的尺寸為2mm。實(shí)施例4實(shí)施例4提供了一種肖特基二極管，其制備方法包括以下步驟：1)在N型硅片襯底表面生長(zhǎng)N型外延層，并沉積二氧化硅保護(hù)層；2)在保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后沉積金屬層并退火處理以形成肖特基接觸硅化物；去除保護(hù)層時(shí)要同時(shí)將隔離區(qū)的保護(hù)層去除；3)在沉積金屬層并經(jīng)退火處理后的晶圓表面涂覆光刻膠，用實(shí)施例1中的光刻工藝進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成加工軌跡，即劃片槽；上述光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸；加工出的劃片槽之間的區(qū)域?yàn)樾ぬ鼗O管的芯粒區(qū)；4)將具有加工軌跡的晶圓正面覆膜后進(jìn)行晶圓背面的腐蝕處理；5)背面沉淀陰極金屬層，并引出正負(fù)極。實(shí)施例5實(shí)施例5提供了一種肖特基二極管，其制備方法包括以下步驟：1)在N型硅片襯底表面生長(zhǎng)N型外延層，并沉積二氧化硅保護(hù)層；2)在保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后沉積金屬層并退火處理以形成肖特基接觸硅化物；去除保護(hù)層時(shí)要同時(shí)將隔離區(qū)的保護(hù)層去除；3)在沉積金屬層并經(jīng)退火處理后的晶圓表面涂覆光刻膠，用實(shí)施例2中的光刻工藝進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成加工軌跡，即劃片槽；上述光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸；加工出的劃片槽之間的區(qū)域?yàn)樾ぬ鼗O管的芯粒區(qū)；4)將具有加工軌跡的晶圓正面覆膜后進(jìn)行晶圓背面的腐蝕處理；5)背面沉淀陰極金屬層，并引出正負(fù)極。實(shí)施例6實(shí)施例6提供了一種肖特基二極管，其制備方法包括以下步驟：1)在N型硅片襯底表面生長(zhǎng)N型外延層，并沉積二氧化硅保護(hù)層；2)在保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后沉積金屬層并退火處理以形成肖特基接觸硅化物；去除保護(hù)層時(shí)要同時(shí)將隔離區(qū)的保護(hù)層去除；3)在沉積金屬層并經(jīng)退火處理后的晶圓表面涂覆光刻膠，用實(shí)施例3中的光刻工藝進(jìn)行光刻、顯影、刻蝕形成加工軌跡，即劃片槽；上述光刻版的圖形區(qū)域尺寸小于晶圓的表面尺寸；加工出的劃片槽之間的區(qū)域?yàn)樾ぬ鼗O管的芯粒區(qū)；4)將具有加工軌跡的晶圓正面覆膜后進(jìn)行晶圓背面的腐蝕處理；5)背面沉淀陰極金屬層，并引出正負(fù)極。對(duì)比例1目前的生產(chǎn)流程工藝，具體步驟包括：1)在N型硅片襯底表面生長(zhǎng)N型外延層，并沉積二氧化硅保護(hù)層；2)在保護(hù)層上預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)，通過刻蝕去除預(yù)設(shè)刻蝕區(qū)的保護(hù)層后；3)沉積銀金屬層；4)退火處理，形成肖特基接觸硅化物；5)光刻時(shí)將劃片槽刻蝕到晶圓的邊緣；6)正面覆膜，背面刻蝕以去除背面的損傷層；7)背面沉淀陰極金屬層，并引出正負(fù)極。實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)：分別用實(shí)施例4－6和對(duì)比例1提供的制備方法制備肖特基二極管，用同一條生產(chǎn)線做投產(chǎn)測(cè)試。每種實(shí)施例和對(duì)比例投產(chǎn)10萬片，測(cè)試最終二極管的成品率，列于表1。表1各實(shí)施例和對(duì)比例成品率對(duì)比檢測(cè)項(xiàng)實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6對(duì)比例1成品率95％95.50％95.40％93.20％由表1可知，利用本發(fā)明提供的制備方法制備的肖特基二極管的成品率比常規(guī)方法提高了1％以上，每個(gè)月可提高100萬的收益，經(jīng)濟(jì)效果顯著。實(shí)施例7實(shí)施例7提供了一種利用實(shí)施例1所提供的光刻方法制備的肖特基三極管。本發(fā)明提高的光刻方法還能用于制備肖特基三極管等半導(dǎo)體器件。盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。當(dāng)前第1頁1 2 3