CN103144023B - 一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 - Google Patents
一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103144023B CN103144023B CN201310068591.1A CN201310068591A CN103144023B CN 103144023 B CN103144023 B CN 103144023B CN 201310068591 A CN201310068591 A CN 201310068591A CN 103144023 B CN103144023 B CN 103144023B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inp substrate
- bonding
- cmp
- polishing
- inp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 5
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法，该方法包括：将InP衬底与UV粘膜键合，形成UV键合InP衬底；使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光；清洗抛光后的该UV键合InP衬底；以及将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，去除UV粘膜。本发明采用了UV粘胶固定InP材料，采用改进的纳米聚四氟乙烯凝胶进行CMP抛光，采用N2喷射进行CMP搅拌，制作出的InP低厚度高精密抛光镜面效果，大大降低了传统CMP工艺的损伤效果。
Description
技术领域
本发明涉及InP MMIC制备技术领域，尤其涉及一种对InP衬底进行化学机械抛光(CMP)的方法。
背景技术
随着高新技术不断应用于军事领域，射频微波信号频率越来越高，频段越来越宽，数字芯片的处理能力越来越强，现代战争逐渐进入了信息化时代和数字化时代。电子器件的快速发展使信号的传输速率越来越快，III-V族化合物凭借其优良的频率特性，其半导体器件和相关的超高速数字/数模混合电路正在成为军事通讯、雷达、制导、空间防御、高速智能化武器及电子对抗等现代化国防装备的核心部件之一。特别是在太赫兹研究领域，InP材料的使用方兴未艾。
在众多的III-V族化合物半导体器件中，InP材料具有独特的优势，这主要得益于其优良的材料特性，例如InGaAs和InP之间很小的晶格失配，以及很高的电子饱和速率等等，所以不论HEMT结构或者HBT结构，都有非常优异的高频、大功率性能。但是InP材料的物理性能却很差，非常易碎，很小的碰撞或振动都会导致晶圆碎裂而前功尽弃，因此InP材料的制造加工就面临很多工艺上的难题。
对于超高频率、大功率的InP MMIC而言，其散热问题一直难以很好的解决，比较成熟的解决方法是在InP晶圆衬底背面制作大面积的散热金属，将正面MMIC电路和背面散热金属通过金属联通，实现热量的有效释放。
基于此解决方案，对InP晶圆衬底进行减薄，使之达到很薄的厚度，并且减薄的表面要实现镜面效果以满足背面金属的强力粘附。但是InP脆弱的物理性能导致低厚度减薄和镜面效果抛光的工艺难度很大，因此改进完善InP材料的低损伤低厚度的CMP抛光工艺有重要意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法，包括：将InP衬底与UV粘膜键合，形成UV键合InP衬底；使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光；清洗抛光后的该UV键合InP衬底；以及将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，去除UV粘膜；其中，所述将InP衬底与UV粘膜键合形成UV键合InP衬底的步骤，包括：将待减薄的InP衬底片放置于UV粘膜上，在2×10-2mbar真空下，施加0.6bar压强于InP衬底上进行键合，键合时间20分钟；所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，所述CMP抛光浆液包括聚四氟乙烯凝胶颗粒、脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸磺烷基酰胺混合物以及去离子水，其中，该聚四氟乙烯凝胶颗粒的直径为30nm～50nm，质量50克-100克；该脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸磺烷基酰胺混合物作为表面活性剂，容积200ml-500ml；该去离子水的容积1500ml-2000ml。
上述方案中，所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，使用氨水作为PH调节剂，PH值为8-11。
上述方案中，所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，使用N2气体从容器体底部喷口喷入，搅动CMP浆液对InP衬底进行抛光，N2压力2bar-3bar。
上述方案中，所述清洗抛光后的该UV键合InP衬底的步骤，包括：将抛光后的该UV键合InP衬底用去离子水冲洗干净，并用40℃的N2吹干。
上述方案中，所述将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，去除UV粘膜的步骤，包括：将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，照射时间20分钟；UV粘胶分解后去除UV粘膜，然后将InP衬底取下。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种对InP衬底进行化学机械抛光的方法，采用N2喷射搅动纳米凝胶的CMP方法，可以大幅降低CMP抛光过程中对InP衬底的挤压力，InP衬底的物理损伤大大降低，同时CMP效率大大提高。聚四氟乙烯凝胶的弹性很高，耐磨性很高，对InP衬底形成很好的抛光效果，整个CMP过程稳定，速度快，可控性好，重复度高，无粉尘污染，聚四氟乙烯凝胶可以重复使用，CMP最终衬底厚度达到20μm以下，表面Ra＜2nm。改进后的CMP工艺效果大大改善，工艺的整体可靠性大幅提高。
附图说明
图1是本发明提供的对InP衬底进行化学机械抛光的方法流程图；
图2是本发明提供的对InP衬底进行化学机械抛光的工艺示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的是一种改进的InP MMIC的低损伤超低厚度的CMP抛光方法。该方法采用了UV粘胶固定InP材料，采用改进的纳米聚四氟乙烯凝胶进行CMP抛光，采用N2喷射进行CMP搅拌，制作出的InP低厚度高精密抛光镜面效果，大大降低了传统CMP工艺的损伤效果。
如图1所示，图1是本发明提供的对InP衬底进行化学机械抛光的方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤1：将InP衬底与UV粘膜键合，形成UV键合InP衬底：将待减薄的InP衬底片放置于UV粘膜上，在2×10-2mbar真空下，施加0.6bar压强于InP衬底上进行键合，键合时间20分钟。
步骤2：使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中，进行CMP抛光。如图2所示。
CMP抛光浆液主要成分包括：聚四氟乙烯凝胶颗粒，颗粒直径30nm～50nm，凝胶质量50克-100克；脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸磺烷基酰胺混合物作为表面活性剂，体积200-500ml；其余成分为DI水，体积1500ml-2000ml；使用氨水作为PH调节剂，PH值为8-11。
使用N2从容器体底部喷口喷入，搅动CMP浆液对InP衬底进行抛光，N2压力2bar-3bar。
步骤3：将抛光后的该UV键合InP衬底用去离子水(DI)冲洗干净，40℃N2吹干；
步骤4：将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，照射时间20分钟；UV粘胶分解后，将InP衬底取下。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法，其特征在于，包括：
将InP衬底与UV粘膜键合，形成UV键合InP衬底；
使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光；
清洗抛光后的该UV键合InP衬底；以及
将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，去除UV粘膜；
其中，所述将InP衬底与UV粘膜键合形成UV键合InP衬底的步骤，包括：将待减薄的InP衬底片放置于UV粘膜上，在2×10-2mbar真空下，施加0.6bar压强于InP衬底上进行键合，键合时间20分钟；
所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，所述CMP抛光浆液包括聚四氟乙烯凝胶颗粒、脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸磺烷基酰胺混合物以及去离子水，其中，该聚四氟乙烯凝胶颗粒的直径为30nm～50nm，质量50克-100克；该脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸磺烷基酰胺混合物作为表面活性剂，容积200ml-500ml；该去离子水的容积1500ml-2000ml。
2.根据权利要求1所述的对InP衬底进行化学机械抛光的方法，其特征在于，所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，使用氨水作为PH调节剂，PH值为8-11。
3.根据权利要求2所述的对InP衬底进行化学机械抛光的方法，其特征在于，所述使用真空吸盘吸附该UV键合InP衬底，将该UV键合InP衬底需要CMP的表面垂直向下侵入CMP抛光浆液中进行CMP抛光的步骤中，使用N2气体从容器体底部喷口喷入，搅动CMP浆液对InP衬底进行抛光，N2压力2bar-3bar。
4.根据权利要求1所述的对InP衬底进行化学机械抛光的方法，其特征在于，所述清洗抛光后的该UV键合InP衬底的步骤，包括：
将抛光后的该UV键合InP衬底用去离子水冲洗干净，并用40℃的N2吹干。
5.根据权利要求1所述的对InP衬底进行化学机械抛光的方法，其特征在于，所述将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，去除UV粘膜的步骤，包括：
将该UV键合InP衬底放入UV去胶机进行UV照射，照射时间20分钟；UV粘胶分解后去除UV粘膜，然后将InP衬底取下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310068591.1A CN103144023B (zh) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310068591.1A CN103144023B (zh) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103144023A CN103144023A (zh) | 2013-06-12 |
| CN103144023B true CN103144023B (zh) | 2015-07-15 |
Family
ID=48542486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310068591.1A Active CN103144023B (zh) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103144023B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105702563B (zh) * | 2016-01-29 | 2019-01-18 | 天水华天科技股份有限公司 | 一种新型晶圆减薄方法 |
| CN111300260A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-19 | 中国科学院微电子研究所 | 一种抛光减薄装置和抛光减薄方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1499582A (zh) * | 2002-11-01 | 2004-05-26 | ������������ʽ���� | 加工半导体晶片的方法 |
| CN102373013A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种化学机械抛光液 |
| CN102443351A (zh) * | 2010-10-14 | 2012-05-09 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种化学机械平坦化浆料 |
| US20120329249A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Ahn Jung-Seok | Methods of processing substrates |
-
2013
- 2013-03-05 CN CN201310068591.1A patent/CN103144023B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1499582A (zh) * | 2002-11-01 | 2004-05-26 | ������������ʽ���� | 加工半导体晶片的方法 |
| CN102373013A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种化学机械抛光液 |
| CN102443351A (zh) * | 2010-10-14 | 2012-05-09 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种化学机械平坦化浆料 |
| US20120329249A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Ahn Jung-Seok | Methods of processing substrates |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| H.Kirchberger等.生产验证的临时键合与解键合设备及技术.《电子工业专用设备》.2005,(第124期), * |
| 生产验证的临时键合与解键合设备及技术;H.Kirchberger等;《电子工业专用设备》;20050531(第124期);第35页process overview，intermedia layer * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103144023A (zh) | 2013-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103035483B (zh) | 一种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法 | |
| CN102543665B (zh) | 砷化镓衬底改进的快速减薄方法 | |
| CN103144023B (zh) | 一种对InP衬底进行化学机械抛光的方法 | |
| CN103495908A (zh) | 一种对InP基RFIC晶圆进行磁流变减薄抛光的方法 | |
| CN103521474A (zh) | 一种以抛代洗的蓝宝石衬底晶片表面洁净方法 | |
| CN103199014B (zh) | 一种对InP材料进行减薄和抛光的方法 | |
| CN207303049U (zh) | 用于切割晶片的装置 | |
| CN105405743A (zh) | 一种电子硅片的清洗方法 | |
| CN203030580U (zh) | 一种常压等离子体自由基清洗设备 | |
| CN103065930A (zh) | 一种复合等离子气体清洗活化方法 | |
| CN102509721B (zh) | 一种制作磷化铟单片微波集成电路的方法 | |
| KR101701103B1 (ko) | 금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판 | |
| CN204014411U (zh) | 一种射频信号封装体 | |
| CN110860504B (zh) | 一种石英玻璃熔渣的清洗装置及清洗方法 | |
| CN105845612A (zh) | 一种机械手臂及其使用该机械手臂减少颗粒缺陷的方法 | |
| CN108922854A (zh) | 一种用于封装硅基芯片的瞬态电路封装结构实现方法 | |
| CN109712875B (zh) | 晶圆直接键合方法 | |
| CN103624032B (zh) | 一种晶片的单片清洗方法 | |
| CN103500707B (zh) | 一种对InP基RFIC晶圆进行电化学减薄抛光的方法 | |
| CN207338313U (zh) | 用于切割晶片的装置 | |
| CN110804502A (zh) | 一种清洗剂及应用清洗剂清洗半导体硅片的方法 | |
| CN105470104B (zh) | 刻蚀方法 | |
| US20090250078A1 (en) | Methods for removing residual particles from a substrate | |
| CN101740354B (zh) | 晶圆表面脱液处理装置 | |
| CN104465314A (zh) | 芯片堆叠结构的干燥方法及其系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |