專利名稱：銻化銦霍爾元件及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種霍爾元件及制造方法。
技術(shù)背景現(xiàn)在在市場上的銻化銦(InSb)霍爾元件通常是使用兩次 光刻，在光刻"十"字形銻化銦(InSb)感知膜表面再光刻金 電極圖形，在"十"字形銻化銦感知膜表面沒有任何保護，這 樣的霍爾元件穩(wěn)定性差，銻化銦感知膜容易損傷。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種銻化銦霍爾元件及制 造方法，用這種方法制造的銻化銦霍爾元件感知膜不會損傷、 性能穩(wěn)定，且制造方法簡單易行，成本較低。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)問題是 一種銻 化銦霍爾元件，主要由鎳鋅材料基板、二氧化硅絕緣層、"十" 字形銻化銦感知膜和金電極組成，"十"字形銻化銦感知膜上 覆蓋有"十"字形液體樹脂保護膜，"十"字形液體樹脂保護膜 圖形尺寸稍小于"十"字形銻化銦感知膜圖形尺寸，以便于"十"字形銻化銦感知膜的四端露出于"十"字形液體樹脂保護膜之 外與金電極相接。"十"字形液體樹脂保護膜的"十"字寬度大于"十"字 形銻化銦感知膜的"十"字寬度，可更好地保護"十"字形銻 化銦感知膜。一種銻化銦霍爾元件的制造方法，主要步驟如下1)鎳 鋅材料基板受入；2)形成二氧化硅絕緣層；3)蒸著銻化銦感 知膜；4)在銻化銦感知膜表面涂布光刻膠，光刻膠烘干后進行 "十"字形銻化銦感知膜光刻，光刻時"十"字以外的光刻膠 部分用紫外線進行照射，接著放入顯像液中顯像、清除"十" 以外的光刻膠，再放入第一酸性腐蝕液中清除"十"以外的銻 化銦，而后再放入第二酸性腐蝕液進行第二次腐蝕，第二次腐 蝕以后在丙酮中進行"十"字表面光刻膠清除，就形成"十" 字形銻化銦感知膜；5)在形成"十"字形銻化銦感知膜的基板 表面涂布一層液體樹脂保護膜烘干，烘干后再涂布光刻膠烘干， 烘干后在"十"字形銻化銦感知膜上面進行"十"字形液體樹 脂保護膜光刻，光刻時"十"字以外的光刻膠部分用紫外線進 行照射，接著放入顯像液中顯像、清除"十"以外的光刻膠和 液體樹脂保護膜，然后再在醋酸丁當中清洗掉"十"上的剩余光 刻膠，形成"十"字形液體樹脂保護膜；6)在形成"十"字形 銻化銦感知膜和"十"字形液體樹脂保護膜的基板表面涂布一層光刻膠進行烘干，與"十"字形銻化銦感知膜和"十"字形 液體樹脂保護膜光刻口平行接觸處進行四個金電極圖形光刻， 在每個金電極圖形以內(nèi)的部分用紫外線進行照射，接著放入顯 像液中顯像、清除金電極圖形以內(nèi)的光刻膠,形成四個金電極圖形，(金電極圖形以外留有光刻膠)；7)金電極圖形形成以后進 行電極蒸著，在芯片表面依次蒸著一層Cr和Au，蒸著完成后金 電極圖形以外部分的金用膠帶、丙酮等去除(因為在蒸金之前 金電極圖形以外部分有一層光刻膠，即"十"字形液體樹脂保 護膜表面及兩兩相鄰金電極間覆蓋有光刻膠、覆蓋在光刻膠表 面的Cr和Au—并去除)，即形成四個金電極，再進行芯片性能 測試及表面外觀檢查；7)最后芯片進行劃片、切割，在四個金 電極上使用金絲球焊連接、進行超小型封裝，再進行電鍍處理 以后就形成了銻化銦高靈敏度型霍爾器件。第一酸性腐蝕液由乳酸和硝酸組成，乳酸和硝酸的體積比 例為5: 1，腐蝕液溫度為27°C 29°C、腐蝕時間為230秒 250 秒；第二腐蝕液是鹽酸，腐蝕時間280 320秒。本發(fā)明的有益效果是由于十"字形銻化銦感知膜表面加 上一層"十"字形液體樹脂(PIX)保護膜，對"十"字形銻化 銦感知膜表面起到保護作用，這樣"十"字形銻化銦感知膜就 不易損壞，保證霍爾元件穩(wěn)定的特性；又加液體樹脂(PIX)保 護膜的方法與加銻化銦感知膜類似，因此簡單易行，不需另行 增加生產(chǎn)設(shè)備，成本較低。


圖1為本發(fā)明所述十"字形銻化銦感知膜和"十"字形液體樹脂保護膜疊加示意圖； 圖2為本發(fā)明的示意圖。
具體實施方式
實施例 一種銻化銦霍爾元件，主要由鎳鋅材料基板、二 氧化硅絕緣層、"十"字形銻化銦感知膜1和金電極3組成，"十"字形銻化銦感知膜1上覆蓋有"十"字形液體樹脂保護膜2，"十"字形液體樹脂保護膜圖形尺寸稍小于"十"字形銻化銦感知膜 圖形尺寸，以便于"十"字形銻化銦感知膜的四端露出于"十"字形液體樹脂保護膜之外與金電極3相接，"十"字形液體樹 脂保護膜的"十"字寬度大于"十"字形銻化銦感知膜的"十" 字寬度，可更好地保護"十"字形銻化銦感知膜。本發(fā)明制造方法如下銻化銦高靈敏度型霍爾器件芯片的生產(chǎn)原材料是從日本 進口的鎳鋅材料基板，直徑60mm、厚度是0.3mm，經(jīng)過涂料工 藝(旋轉(zhuǎn)涂料機)或者濺射工藝在圓片表面生成二氧化硅(S i02)， 形成絕緣層，在絕緣層表面使用日本ULVAC公司的蒸膜機蒸著 一層銻化銦(InSb)導(dǎo)電層，銻化銦導(dǎo)電層的性能直接影響銻 化銦高靈敏度型霍爾器件的特性，所以在蒸著是對InSb和Sb的重量比例(比例是8: 1)、真空度(6X10—4pa以下)和熱處 理溫度(根據(jù)產(chǎn)品外觀及特性來調(diào)整)等條件都有相當嚴格的 要求，蒸著完成的芯片進行銻化銦(InSb)導(dǎo)電層性能測試， 對不同性能的芯片進行檔次分類，不同檔次的芯片用不同尺寸 的銻化銦(InSb)導(dǎo)電層圖形來進行校正，所其性能盡量達到 一致；進行銻化銦(InSb)導(dǎo)電層光刻、在光刻前預(yù)先在蒸著完 成的InSb表面旋轉(zhuǎn)涂布一層光刻膠(5500rpm、 37. 5sec)， 90 r烘干以后進行"十"字形銻化銦感知膜光刻。光刻好的產(chǎn)品 在與光刻膠相配套的顯像液中顯像(顯像液水二l: 1、液體溫 度二24。C 26。C、顯像時間二80秒)，在光刻時照到紫外線的地 方，光刻膠進行清洗掉，留下"十"字形的光刻膠圖形。90°C烘干以后進行第一次腐蝕，第一腐蝕液是乳酸硝酸二5: 1 (體積比)、腐蝕液溫度二27。C 29。C、腐蝕時間二240 sec，沒有光 刻膠的地方銻化銦感知膜就會腐蝕掉，只留下"十"字形的光 刻膠圖形和其底下的"十"字形銻化銦感知膜。然后進行第二 次腐蝕，第二次腐蝕是對第一次腐蝕的圖形進行完整修補，第 二腐蝕液是鹽酸，時間=300 sec。第二次腐蝕以后在丙酮中進 行光刻膠清除，就形成"十"字形銻化銦感知膜；進行液體樹脂(PIX)保護膜形成，在形成"十"字形銻 化銦感知膜的基板表面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)涂布一層液體樹脂(PIX)保護膜(7000rpm、 24sec)、經(jīng)過14(TC和2小時的烘干。再在液體樹 脂(PIX)保護膜表面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)涂布一層光刻膠(3000rpm、 24sec)、 9(TC烘干以后在"十"字形銻化銦感知膜上進行"十"字形液 體樹脂(PIX)保護膜光刻("十"字形PIX保護膜圖形尺寸是 460um，"十"字形銻化銦感知膜圖形尺寸是580tim ，"十"字形液體樹脂保護膜圖形尺寸比"十"字形銻化銦感知膜圖形要 窄一點，PIX保護膜"十"字的寬度是180tim、銻化銦感知膜 "十"字的寬度是150ym，液體樹脂保護膜"十"字的寬度要 寬一點)。光刻好的產(chǎn)品在與光刻膠相配套的顯像液中顯像(顯 像液.*水二l: 1、液體溫度二24。C 26。C、顯像時間二90 sec)， 在光刻時照到紫外線的地方，液體樹脂保護膜和光刻膠進行清 洗掉，留下"十"字形的光刻膠圖形(PIX保護膜和光刻膠)。 然后再在醋酸丁中清洗掉剩余的光刻膠，就在"十"字形銻化 銦感知膜表面形成"十"字形液體樹脂保護膜；在形成"十"字形銻化銦感知膜和"十"字形液體樹脂保 護膜的基板表面涂布一層光刻膠進行烘干，與"十"字形銻化 銦感知膜和"十"字形液體樹脂保護膜光刻口平行接觸處進行 四個金電極圖形光刻，在每個金電極圖形以內(nèi)的部分用紫外線 進行照射，接著放入顯像液中顯像、清除金電極圖形以內(nèi)的光 刻膠，形成四個金電極圖形，(金電極圖形以外留有光刻膠)；7) 金電極圖形形成以后進行金電極蒸著，在芯片表面依次蒸著一層0.08um的Cr、 0. 77 u m的Au，蒸著完成后金電極圖形以外 部分的金用膠帶、丙酮等去除(因為在蒸金之前金電極圖形以 外部分有一層光刻膠，即"十"字形液體樹脂保護膜表面及兩 兩相鄰金電極間覆蓋有光刻膠、覆蓋在光刻膠表面的Cr和An 一并去除)，即形成四個金電極；再進行芯片性能測試及表面外 觀檢查；然后芯片進行劃片、切割、在四個金電極上使用金絲球焊連 接、進行超小型封裝、進行電鍍處理以后就形成了特性穩(wěn)定、 結(jié)構(gòu)緊湊的InSb高靈敏度型霍爾器件。本例所述的"十"字形液體樹脂保護膜中的液體樹脂生產(chǎn)廠 家是日本日立化成公司，"十"字形液體樹脂保護膜又稱"十" 字形PIX保護膜。
權(quán)利要求
1. 一種銻化銦霍爾元件，主要由鎳鋅材料基板、二氧化硅絕緣層、“十”字形銻化銦感知膜和金電極組成，其特征是“十”字形銻化銦感知膜上覆蓋有“十”字形液體樹脂保護膜，“十”字形液體樹脂保護膜圖形尺寸稍小于“十”字形銻化銦感知膜圖形尺寸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銻化銦霍爾元件，其特征是:"十" 字形液體樹脂保護膜的"十"字寬度大于"十"字形銻化銦感 知膜的"十"字寬度。
3. —種銻化銦霍爾元件的制造方法，其特征是主要步 驟如下1)鎳鋅材料基板受入；2)形成二氧化硅絕緣層；3) 蒸著銻化銦感知膜；4)在銻化銦感知膜表面涂布光刻膠，光刻 膠烘干后進行"十"字形銻化銦感知膜光刻，光刻時"十"字 以外的光刻膠部分用紫外線進行照射，接著放入顯像液中顯像、 清除"十"以外的光刻膠，再放入第一酸性腐蝕液中清除"十" 以外的銻化銦，而后再放入第二酸性腐蝕液進行第二次腐蝕， 第二次腐蝕以后在丙酮中進行"十"字表面光刻膠清除，就形 成"十"字形銻化銦感知膜；5)在形成"十"字形銻化銦感知 膜的基板表面涂布一層液體樹脂保護膜烘干，烘干后再涂布光 刻膠烘干，烘干后在"十"字形銻化銦感知膜上面進行"十" 字形液體樹脂保護膜光刻，光刻時"十"字以外的光刻膠部分用紫外線進行照射，接著放入顯像液中顯像、清除"十"以外 的光刻膠和液體樹脂保護膜，然后再在醋酸丁當中清洗掉"十"上的剩余光刻膠，形成"十"字形液體樹脂保護膜；6)在形成 "十"字形銻化銦感知膜和"十"字形液體樹脂保護膜的基板 表面涂布一層光刻膠進行烘干，與"十"字形銻化銦感知膜和 "十"字形液體樹脂保護膜光刻口平行接觸處進行四個金電極 圖形光刻，在每個金電極圖形以內(nèi)的部分用紫外線進行照射， 接著放入顯像液中顯像、清除金電極圖形以內(nèi)的光刻膠，形成四 個金電極圖形；7)金電極圖形形成以后進行電極蒸著，在芯片 表面依次蒸著一層Cr和Au，蒸著完成后金電極圖形以外部分的 金主要用膠帶、丙酮去除，即形成四個金電極；7)最后芯片進 行劃片、切割，在四個金電極上使用金絲球焊連接、進行超小 型封裝，再進行電鍍處理以后就形成了銻化銦高靈敏度型霍爾 器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銻化銦霍爾元件的制造方法，其特征是第一酸性腐蝕液由乳酸和硝酸組成，乳酸和硝酸的 體積比例為5: 1，腐蝕液溫度為27°C 29°C、腐蝕時間為230 秒 250秒；第二腐蝕液是鹽酸，腐蝕時間280 320秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銻化銦霍爾元件及制造方法，“十”字形銻化銦感知膜上覆蓋有“十”字形液體樹脂保護膜，“十”字形液體樹脂保護膜圖形尺寸稍小于“十”字形銻化銦感知膜圖形尺寸；制造方法主要步驟是1)鎳鋅材料基板受入；2)形成二氧化硅絕緣層；3)蒸著銻化銦感知膜；4)光刻形成“十”字形銻化銦感知膜；5)光刻形成“十”字形液體樹脂保護膜；6)光刻形成四個金電極圖形；7)金電極圖形形成以后進行電極蒸著，在芯片表面依次蒸著一層Cr和Au形成四個金電極；8)最后芯片進行劃片、切割，在四個金電極上使用金絲球焊連接、進行超小型封裝，再進行電鍍處理以后就形成了銻化銦高靈敏度型霍爾器件。制造方法簡單易行，成本較低。
文檔編號G01R33/06GK101257082SQ20071002109
公開日2008年9月3日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者西垣誠 申請人:昆山尼賽拉電子器材有限公司