CN102214568A - SiC衬底的减薄方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SiC衬底的减薄方法,其包括匀光刻胶,保护表面制备完成的基于SiC衬底的AlGaN/GaNHEMT器件;将所述器件背面向上,将器件用蜡粘贴在托片上;将粘贴在所述托片上的器件放进ICP刻蚀机腔体进行刻蚀。根据本发明提供的SiC衬底的减薄方法,可以有效缩短SiC衬底的减薄时间,提高工作效率,减少减薄时间。另外,由于整个衬底减薄过程中没有机械剪切力,器件的性能不会有明显的降低。
Description
技术领域
本发明涉及微电子技术领域,特别涉及一种SiC衬底的减薄方法。
背景技术
基于SiC衬底的AlGaN/GaN HEMT 器件,通常需要依靠背孔技术实现源段接地,以减小接地电阻和寄生参数,进而提高器件的性能。要实现背孔接地技术,通常需要依靠机械研磨,实现SiC衬底的减薄。
但是,采用机械减薄存在以下缺点:
1、研磨时间过长,从380um研磨至90um,通常需要5-6小时的粗磨,并且需要8-10小时的细磨,以改善表面平整度;整个研磨耗费昂贵。
2、研磨过程中的横向切削力对正面的器件造成损伤(如图9所示),因为要依靠磨料加磨盘和负载的重力一加快研磨速度,导致器件正面的性能下降。
3、机械研磨往往耗费时间,需要时间经常长达16-20小时甚至更长,效率低。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种缩短SiC单晶衬底的减薄时间,避免传统机械研磨过程中剪切应力对AlGaN/GaN HEMT器件性能影响的SiC衬底的减薄方法。
根据本发明的一个方面,提供一种SiC衬底的减薄方法包括:
匀光刻胶,保护表面制备完成的基于SiC衬底的AlGaN/GaN HEMT 器件;
将所述器件背面向上,将器件用蜡粘贴在托片上;
将粘贴在所述托片上的器件放进ICP刻蚀机腔体进行刻蚀。
根据本发明提供的SiC衬底的减薄方法,可以有效缩短SiC衬底的减薄时间,提高工作效率,减少减薄时间。另外,由于整个衬底减薄过程中没有机械剪切力,器件的性能不会有明显的降低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的制备完成以后的AlGaN/GaN HEMT 器件的示意图;
图2是对图1所示的器件进行涂光刻胶的示意图;
图3是图2所示的器件进行粘片的示意图;
图4是图3所示的器件进行刻蚀的示意图;
图5是图4所示器件进行刻蚀后的器件的示意图;
图6为刻蚀结束后溅射Ni掩膜的示意图;
图7 为AlGaN/GaN HEMT器件在等离子减薄以后的表面平整度测试结果的示意图;
图8是对图4进行刻蚀得到的SiC表面;
图9 为常规机械研磨减薄之后的SiC表面,上面有严重的划痕。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种SiC衬底的减薄方法包括:
步骤S1(如图1、2所示)、匀光刻胶,保护表面制备完成的基于SiC衬底的AlGaN/GaN HEMT 器件。光刻胶包括正胶或负胶。当采用正胶时,正胶的厚度约为3000nm-5000nm。匀光刻胶是在150℃时,热板真空加热2-4分钟的条件下进行匀光刻胶。该步骤的主要目的在于保护正面的器件和电路。
步骤S2(如图3所示)、将器件背面向上,将器件用蜡粘贴在托片上。蜡选用熔点70℃或熔点120℃的蜡。托片是石英托片或者蓝宝石托片。粘合完毕后,将器件冷却。
步骤S3(如图4所示)、将粘贴在托片上的器件放进ICP刻蚀机腔体进行刻蚀。刻蚀气体包括SF6加O2。刻蚀速率达到800nm/每分钟以上,刻蚀时间为 3-4小时。刻蚀结束时,SiC衬底厚度由380μm减薄至90μm左右。刻蚀后的器件如图5所示。
步骤S4、将刻蚀后的器件进行溅射Ni掩膜处理,如图6所示。
常规SiC 减薄,采用的是机械研磨,碳化硼、金刚石粉等磨料,长时间小磨。由于SiC 本身比较脆,当厚度减薄只100微米以下时极易碎裂;在长时间的研磨过程中,由于横向的剪切力,对器件的造成应力损伤,器件的性能会下降。由于采用了高密度等离子体通过刻蚀来减薄SiC衬底,因此,避免了大颗粒磨料的机械划痕,太多的机械划痕将会导致SiC 衬底的碎裂。图7是利用本发明之后的表面平整度的表面测试结果,图8给出了SiC表面的实际情况。虽然会有一些小的缺陷(这是SiC本身的缺陷造成),平整度比较理想。
图9是采用机械研磨后的SiC表面,上面有很深的机械划痕,这些划痕中会吸附磨料颗粒,从而降低背金金属的粘附性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种SiC衬底的减薄方法,其特征在于,包括:
匀光刻胶,保护表面制备完成的基于SiC衬底的AlGaN/GaN HEMT 器件;
将所述器件背面向上,将器件用蜡粘贴在托片上;
将粘贴在所述托片上的器件放进ICP刻蚀机腔体进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述光刻胶包括正胶或负胶。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述正胶的厚度约为3000-5000nm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述匀光刻胶是在150℃时,真空加热2-4分钟的条件下进行匀光刻胶。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述蜡选用熔点70℃或熔点120℃的蜡。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述刻蚀时间为 3-4小时。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述刻蚀速率至少是800nm/每分钟。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述刻蚀气体包括SF6加O2。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述托片是石英托片或者蓝宝石托片。
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