CN103489756A - 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法 - Google Patents

一种在衬底减薄工艺中的粘片方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103489756A
CN103489756A CN201310472846.0A CN201310472846A CN103489756A CN 103489756 A CN103489756 A CN 103489756A CN 201310472846 A CN201310472846 A CN 201310472846A CN 103489756 A CN103489756 A CN 103489756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
holder
sheet
attenuate
temperature wax
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.)
Pending
Application number
CN201310472846.0A
Other languages
English (en)
Inventor
郑英奎
杜萌
王鑫华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Microelectronics of CAS
Original Assignee
Institute of Microelectronics of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Microelectronics of CAS filed Critical Institute of Microelectronics of CAS
Priority to CN201310472846.0A priority Critical patent/CN103489756A/zh
Publication of CN103489756A publication Critical patent/CN103489756A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/2003—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy characterised by the substrate
    • H01L21/2007—Bonding of semiconductor wafers to insulating substrates or to semiconducting substrates using an intermediate insulating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02076—Cleaning after the substrates have been singulated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明公开了一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，该方法包括：在衬底正面涂覆电子束光刻胶；在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属；采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上；采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上；对衬底背面进行减薄工艺；去低温蜡，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下；以及完成后续其它背面工艺之后的去胶，使衬底和减薄片托分离。利用本发明，有效解决了常规光刻胶和高温蜡的互融问题，提高了减薄工艺的工艺效率和工艺成品率。

Description

一种在衬底减薄工艺中的粘片方法
技术领域
本发明涉及一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，尤其是针对于微波功率场效应晶体管(FET)和集成电路工艺，能够有效避免高温蜡和光刻胶之间的互融，极大地提高去胶效率和去胶质量，最终达到提高器件和电路成品率的目的。
背景技术
随着微波功率器件和电路的发展，器件和电路对后道工艺的效率和成品率的要求也越来越高。后道工艺中的减薄步骤，粘片过程是必不可少的，而且粘片和减薄后衬底与片托的分离工艺直接影响器件和电路的成品率。
为了利于器件和电路在工作状态时的散热和减小高频寄生，功率器件和电路的衬底需要进行减薄工艺。在减薄工艺中，需要将衬底倒扣在片托上，它们之间一般通过高温蜡进行粘附；再将片托粘贴在有足够强度的玻璃片上，片托和玻璃片之间一般通过低温蜡进行粘附；然后将玻璃片吸附在减薄设备的磨头上，对衬底背面进行减薄工艺。在减薄步骤完成之后，一般情况下通过浸泡去蜡液将低温蜡溶解，使片托和玻璃片分离；完成后续其它背面工艺之后，再通过浸泡高温去蜡液将高温蜡溶解，使衬底和片托分离，从而完成整个减薄工艺。
由于衬底正面已经制作了器件和电路，形成了空气桥等有一定高度的布线结构。通常这个结构总高度在几个微米左右，而且存在中空结构的空气桥等。所以在将衬底正面和片托粘贴的工艺中，要求片托和衬底之间的粘附物质的厚度至少在10个微米左右。而目前主流的高温蜡能够涂覆的厚度在5微米左右，其厚度不能对衬底正面结构进行有效的保护。为了增加衬底和片托之间的距离，更为了能够对衬底正面结构进行有效的支撑和保护，在进行高温蜡粘片之前，要在衬底正面涂覆一层足够厚度的光刻胶。这样，再经过高温蜡粘片后，就在衬底正面和片托之间形成了将近10微米左右的粘附层，能够有效的保护衬底正面的器件和电路结构。
但是，由于高温蜡要在180摄氏度的条件下进行涂覆和粘片，在工艺条件上能够与之匹配的光刻胶只有电子束光刻胶，其烘烤最高温度也在180摄氏度左右。所以，在进行高温蜡粘片过程中，以及在之后的减薄工艺过程中，电子束光刻胶和高温蜡接触部位会产生部分互溶，生成极为难以去除的有机物。这种物质极难溶于去蜡液和去胶液，导致去胶或去蜡工艺时间非常长，通常在几天或者几周的时间，工艺效率极低。而且，即使去胶或者去蜡完成，衬底表面也非常容易残留很多难以去除的有机物残渣，对后面的工艺造成非常不利的影响。
综上所述，光刻胶/高温蜡的粘片方法存在如下缺点：
1.去蜡/去胶时间长，效率低下；
2.去蜡/去胶效果差，成品率低；
3.会对后续工艺产生不利影响。
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在衬底减薄工艺中的粘片方法，以有效解决常规光刻胶和高温蜡的互融问题，提高减薄工艺的工艺效率和工艺成品率。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，该方法包括：在衬底正面涂覆电子束光刻胶；在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属；采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上；采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上；对衬底背面进行减薄工艺；去低温蜡，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下；以及完成后续其它背面工艺之后的去胶，使衬底和减薄片托分离。
上述方案中，所述在衬底正面涂覆电子束光刻胶的步骤中，电子束光刻胶为PMMA950-A11光刻胶，涂覆厚度大于3个微米，烘烤条件为180℃热板真空加热4分钟。
上述方案中，所述在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属的步骤中，是采用蒸发或者溅射工艺，在衬底正面涂覆的PMMA950-A11电子束光刻胶上蒸发或者溅射厚度为10nm的金属Al或者金属Ti。
上述方案中，所述采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上的步骤中，是将涂覆有PMMA950-A11电子束光刻胶和沉积有金属的衬底正面用高温蜡粘贴在减薄片托上，工艺条件为180℃。
上述方案中，所述采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上的步骤中，是将减薄片托用低温蜡粘贴在减薄玻璃片上，工艺条件为70℃。
上述方案中，所述去低温蜡的步骤中，是将减薄玻璃片、减薄片托连同衬底整体浸泡低温去蜡液，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下。
上述方案中，所述去胶使衬底和片托分离的步骤中，是将减薄片托连同衬底浸泡到去胶液中进行去胶工艺，使衬底和片托分离。
上述方案中，所述去胶工艺的工艺条件为：在50℃去胶液中浸泡30分钟，更换新去胶液后在50℃条件下超声20分钟，IPA超声5分钟，用去离子水冲洗5次，用干燥氮气吹干。
(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：
1、本发明提供的在衬底减薄工艺中的粘片方法，通过在PMMA950-A11光刻胶与高温蜡之间插入薄层金属，使两种有机物完全隔离，有效地避免了互溶作用的发生，有效解决了光刻胶和高温蜡的互溶问题，提高了工艺效率和工艺成品率；
2、本发明提供的在衬底减薄工艺中的粘片方法，由于有效的避免了光刻胶和高温蜡之间的互溶，不会产生其它难溶的有机产物，不会对后续工艺产生不利影响，工艺步骤增加非常少，几乎未增加工艺复杂性，显著提高了整套工艺的效率和工艺成品率。
附图说明
图1是本发明提供的在衬底减薄工艺中的粘片方法的流程图；
图2至图8是依照本发明实施例的粘片和使衬底和片托分离的工艺流程图；
图9和图10是使用本发明的之前和之后，衬底和片托分离后的效果对比。
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。
本发明提供的在衬底减薄工艺中的粘片方法，是使用电子束光刻胶/薄层金属/高温蜡结构，在电子束光刻胶与高温蜡之间插入薄层金属，利用金属固有的性质，阻止两种有机物的互融作用发生。这样，在减薄工艺和其它背面工艺完成之后，可以很顺利地用去胶工艺把衬底和片托分离，极大的缩短工艺时间，而且避免了难溶有机物的产生。
如图1所示，图1是本发明提供的在衬底减薄工艺中的粘片方法的流程图，该方法包括：
步骤1：在衬底正面涂覆电子束光刻胶；
其中，电子束光刻胶为PMMA950-A11光刻胶，涂覆厚度大于3个微米，烘烤条件为180℃热板加热4分钟。此处的180℃是指PMMA950-A11光刻胶的标准烘烤温度，不同的热板，温度设置可能会有微小偏差；此处的4分钟是指PMMA950-A11光刻胶的标准烘烤时间，不同的热板，烘烤时间可能会有偏差，其目的是使PMMA950-A11光刻胶中的溶剂充分挥发；
步骤2：在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属；
其中，该步骤是采用蒸发或者溅射工艺，在衬底正面涂覆的PMMA950-A11电子束光刻胶上蒸发或者溅射约10nm厚度Al或者Ti或者其它能够和光刻胶粘附的金属；
步骤3：采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上；
将涂覆有PMMA950-A11电子束光刻胶和沉积有金属的衬底正面用高温蜡粘贴在减薄片托上，工艺条件为180℃；
步骤4：采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上；
将减薄片托用低温蜡粘贴在减薄玻璃片上，工艺条件为70℃；
步骤5：对衬底背面进行减薄工艺；
步骤6：去低温蜡，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下：
整体浸泡低温去蜡液，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下；
步骤7：完成后续其它背面工艺之后的去胶，使衬底和减薄片托分离：
将减薄片托连同衬底浸泡到去胶液中，进行去胶工艺；工艺条件为：在50℃去胶液中浸泡30分钟，更换新去胶液后在50℃条件下超声20分钟，IPA超声5分钟，用去离子水冲洗5次，用干燥氮气吹干；在此步工艺过程中，衬底和减薄片托分离，并将PMGI层彻底去除。
基于图1所示的在衬底减薄工艺中的粘片方法的流程图，图2至图8是依照本发明实施例的粘片和使衬底与片托分离的工艺流程图，其中：
图2为衬底正面工艺完成后，在衬底正面涂覆PMMA-A11光刻胶。衬底正面已经制作完成了半导体器件或者电路，为了在减薄过程中使器件和电路结构不被损伤，需要在衬底正面涂覆PMMA-A11光刻胶，以进行保护。涂覆条件为：PMMA-A11光刻胶厚度为3um以上，在180℃热板烘烤4分钟；
图3所示步骤为在衬底正面沉积金属层，厚度为10nm左右；
图4所示步骤为衬底倒扣并粘附在片托上。此步骤要通过高温蜡将衬底正面和片托进行粘附。
图5所示步骤为将粘贴好衬底的片托(没有粘贴衬底一面)通过低温蜡粘贴在玻璃片上。
图6所示步骤为对粘贴在剥离片上的衬底背面，进行减薄工艺。
图7所示步骤为将减薄后的连同片托和玻璃片的衬底，浸泡在去蜡液中，片托和玻璃片之间的低温蜡溶解，使片托和玻璃片分离。
图8所示步骤为将与玻璃片分离的连同片托的衬底，浸泡在去胶液中，衬底和片托之间的光刻胶(PMMA-A11)溶解，使衬底和片托分离。
图9为使用传统工艺，衬底和片托分离后，表面残留的大量固体污物。
图10为使用插入金属层的粘片工艺，衬底和片托分离后，干净整洁的衬底表面。
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 (8)

1.一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，该方法包括：
在衬底正面涂覆电子束光刻胶；
在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属；
采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上；
采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上；
对衬底背面进行减薄工艺；
去低温蜡，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下；以及
完成后续其它背面工艺之后的去胶，使衬底和减薄片托分离。
2.根据权利要求1所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述在衬底正面涂覆电子束光刻胶的步骤中，电子束光刻胶为PMMA950-A11光刻胶，涂覆厚度大于3个微米，烘烤条件为180℃热板真空加热4分钟。
3.根据权利要求2所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述在涂覆了电子束光刻胶的衬底正面蒸发或者溅射金属的步骤中，是采用蒸发或者溅射工艺，在衬底正面涂覆的PMMA950-A11电子束光刻胶上蒸发或者溅射厚度为10nm的金属Al或者金属Ti。
4.根据权利要求3所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上的步骤中，是将涂覆有PMMA950-A11电子束光刻胶和沉积有金属的衬底正面用高温蜡粘贴在减薄片托上，工艺条件为180℃。
5.根据权利要求4所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上的步骤中，是将减薄片托用低温蜡粘贴在减薄玻璃片上，工艺条件为70℃。
6.根据权利要求5所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述去低温蜡的步骤中，是将减薄玻璃片、减薄片托连同衬底整体浸泡低温去蜡液，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下。
7.根据权利要求6所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述去胶使衬底和片托分离的步骤中，是将减薄片托连同衬底浸泡到去胶液中进行去胶工艺，使衬底和片托分离。
8.根据权利要求7所述的在衬底减薄工艺中的粘片方法，其特征在于，所述去胶工艺的工艺条件为：在50℃去胶液中浸泡30分钟，更换新去胶液后在50℃条件下超声20分钟，IPA超声5分钟，用去离子水冲洗5次，用干燥氮气吹干。
CN201310472846.0A 2013-10-11 2013-10-11 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法 Pending CN103489756A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310472846.0A CN103489756A (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310472846.0A CN103489756A (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103489756A true CN103489756A (zh) 2014-01-01

Family

ID=49829900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310472846.0A Pending CN103489756A (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103489756A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070656A (zh) * 2015-07-15 2015-11-18 桂林电子科技大学 一种降低GaAs背孔工艺中等离子体刻蚀机腔体污染的方法
CN106409671A (zh) * 2016-07-21 2017-02-15 东莞市青麦田数码科技有限公司 一种化合物基半导体超薄衬底制作方法
CN106601589A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 东莞市广信知识产权服务有限公司 一种柔性石墨薄膜的制备方法
CN106783719A (zh) * 2017-02-07 2017-05-31 成都海威华芯科技有限公司 一种不易变形的碳化硅基芯片背面工艺
CN115915907A (zh) * 2023-01-05 2023-04-04 量子科技长三角产业创新中心 一种超导量子芯片制备方法及超导量子芯片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129823A (ja) * 1989-10-16 1991-06-03 Toshiba Corp 半導体基板のラッピング方法
JP2000182997A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US6287891B1 (en) * 2000-04-05 2001-09-11 Hrl Laboratories, Llc Method for transferring semiconductor device layers to different substrates
JP2008258282A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Toshiba Corp 半導体ウェハのチップ化方法
CN102509721A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 中国科学院微电子研究所 一种制作磷化铟单片微波集成电路的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129823A (ja) * 1989-10-16 1991-06-03 Toshiba Corp 半導体基板のラッピング方法
JP2000182997A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US6287891B1 (en) * 2000-04-05 2001-09-11 Hrl Laboratories, Llc Method for transferring semiconductor device layers to different substrates
JP2008258282A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Toshiba Corp 半導体ウェハのチップ化方法
CN102509721A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 中国科学院微电子研究所 一种制作磷化铟单片微波集成电路的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070656A (zh) * 2015-07-15 2015-11-18 桂林电子科技大学 一种降低GaAs背孔工艺中等离子体刻蚀机腔体污染的方法
CN106409671A (zh) * 2016-07-21 2017-02-15 东莞市青麦田数码科技有限公司 一种化合物基半导体超薄衬底制作方法
CN106601589A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 东莞市广信知识产权服务有限公司 一种柔性石墨薄膜的制备方法
CN106783719A (zh) * 2017-02-07 2017-05-31 成都海威华芯科技有限公司 一种不易变形的碳化硅基芯片背面工艺
CN115915907A (zh) * 2023-01-05 2023-04-04 量子科技长三角产业创新中心 一种超导量子芯片制备方法及超导量子芯片
CN115915907B (zh) * 2023-01-05 2023-09-12 量子科技长三角产业创新中心 一种超导量子芯片制备方法及超导量子芯片

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103489755A (zh) 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法
CN103489756A (zh) 一种在衬底减薄工艺中的粘片方法
TWI446420B (zh) 用於半導體製程之載體分離方法
US20170170454A1 (en) Method for removing coating layer of electrode plate
CN107068607A (zh) 基于牺牲层的电极材料转移方法
CN1776524B (zh) 对掩模除垢的方法
JP2020518133A5 (zh)
CN103342356B (zh) 一种金属箔基底石墨烯的转移方法
CN103682176A (zh) 刚性衬底基板及柔性显示器件的制作方法、刚性衬底基板
CN106098940B (zh) 无损剥离柔性基板的方法
CN105118774B (zh) 纳米t型栅的制作方法
CN105633008A (zh) 一种铟柱的制备方法、红外焦平面阵列探测器
CN107026122A (zh) 晶片的加工方法
CN102061474B (zh) 一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法
CN104064509A (zh) 晶圆暂时键合及分离的方法
CN106946248A (zh) 一种新型转移石墨烯薄膜的方法以及传感器的制备方法
CN110120438B (zh) 基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法
WO2018152889A1 (zh) 一种柔性基板的制备方法
CN105185910A (zh) 利用毛笔制备有机半导体单晶微纳线阵列的方法
CN111453720A (zh) 一种铜箔为基底的石墨烯转移方法
CN103094094B (zh) 一种超薄半导体晶片的制作方法
CN105140155B (zh) 一种用于GaAs MMIC减薄工艺的粘片方法
CN105070656B (zh) 一种降低GaAs背孔工艺中等离子体刻蚀机腔体污染的方法
CN112777589A (zh) 一种基于双层膜工艺的铜箔基底石墨烯转移方法
US20230260955A1 (en) A procedure to enable die rework for hybrid bonding

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140101