[发明专利]基于正反面通孔的半导体器件深背孔制作方法及器件

说明书

本发明公开了基于正反面通孔的半导体器件深背孔制作方法及器件，属于半导体制造技术领域，包括在完成正面器件的衬底上刻蚀第一背孔，并在第一背孔中制备第一金属层；在衬底正面涂布保护层，并对衬底背面进行减薄处理；在衬底背面进行刻蚀形成第二背孔直至暴露第一背孔，实现深背孔的制作。本发明通过在器件正面、背面分别刻蚀第一背孔、第二背孔进而实现深背孔的制作，保证了刻蚀良率与效率，大大降低了深背孔制作难度；同时，在第一背孔、第二背孔中分别制作第一金属层、第二金属层，降低了深背孔电镀电路连接难度；在正反面双面通孔的基础上，控制光刻胶的形貌和等离子体刻蚀条件，有效解决衬底侧刻问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及基于正反面通孔的半导体器件深背孔制作方法及器件。

背景技术

砷化镓基半导体器件凭借高功率、低噪声等优良的性能，广泛应用于通讯、雷达和空间技术等领域。背孔的形貌及深度直接影响到芯片的质量及其射频特性，因而背孔的制备是GaAs MMIC制作的关键工艺之一，背孔的作用是为表面的有源和无源器件提供直接和有效接地。将场效应管源端通孔接地，不仅能更好地散热，而且还能改善源端的接地性能，并且通过背孔接地金属引起的寄生电感非常小。随着砷化镓器件不断的进步发展，贯穿器件正反面通孔接地方式受到广泛的关注，该技术有效降低了接地电感，极大改善器件和电路散热能力，提高了电路的集成密度，具有广阔的应用前景。

在半导体器件深背孔(大于100μm)制作工艺中，一方面对光刻的厚度及形貌、电镀的能力要求很高，另一方面刻蚀也是特别关键的工艺，尤其如何控制孔边缘及孔内的GaAs过刻是工艺难点，由此引发崩边和侧刻对器件性能及可靠性造成不利影响，如何有效提高深孔刻蚀的良率和效率，减少侧刻，降低深孔工艺中制作难度是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中半导体器件深背孔刻蚀良率与效率低、工作制作难度高的问题，提供了一种基于正反面通孔的半导体器件深背孔制作方法及器件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于正反面通孔的半导体器件深背孔制作方法，所述方法包括以下步骤：

在半导体器件正面进行刻蚀形成第一背孔；

在半导体器件正面涂覆保护层；

在半导体器件正面键合临时衬底，并对半导体器件衬底进行减薄处理；

在半导体器件背面进行刻蚀直至暴露第一背孔，形成第二背孔，实现深背孔制作。

在一示例中，所述方法还包括：

在形成第一背孔后，在第一背孔中制备第一金属层；

在半导体器件背面进行刻蚀直至暴露第一金属层，形成第二背孔。

在一示例中，所述形成第二背孔后还包括：

在半导体器件背面制作背金工艺。

在一示例中，所述在半导体器件正面进行刻蚀形成第一背孔具体包括：

在半导体器件正面光刻形成第一背孔图形；

基于第一背孔图形在半导体器件正面进行刻蚀形成第一背孔。

在一示例中，所述第一背孔的深度为80～150μm。

在一示例中，所述在半导体器件正面进行刻蚀形成第一背孔前还包括：

制作半导体器件正面工艺；

在完成正面工艺的半导体器件正面涂覆光刻胶。

在一示例中，所述对半导体器件衬底进行减薄处理具体包括：

在保护层上涂布粘合剂，在高温作用下与临时衬底键合；