CN105470122A - 一种SiC减薄方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造领域，通过提供一种SiC减薄方法，包括如下内容：在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶；将蓝宝石通过高温胶粘附于光刻胶上；将蓝宝石安装于减薄设备上，对SiC晶片的背面采用粗金钢砂石轮进行减薄；对SiC晶片的背面采用细金刚砂石轮进行减薄；将SiC晶片设置于旋转的抛光垫上，SiC晶片的背面靠在所述抛光垫上，将抛光头压在SiC晶片正面；在SiC晶片一侧向所述抛光垫上注入抛光液，进行CMP减薄，避免了单纯采用机械研磨过程中纵向切向力对正面器件造成的损伤，同时，能够实现SiC的平坦化，减少晶片背面的物理损伤，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面划痕等，有利于下一步工艺的进行。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种SiC减薄方法。
背景技术
化合物半导体由两种及以上元素组成，不同的组合方式可以产生不同类型的化合物半导体材料，同时借助超晶格、组合变化等手段，可以得到多种类的化合物半导体材料，从而实现多功能和多特性的半导体器件，以GaN为代表的II-V族化合物半导体因其优越的高频、高速、大功率、耐高温、防辐射以及光电特性等特性，广泛应用于无线通信、光通信、激光器、电力电子以及军事电子领域。
目前，AlGaN/GaNHEMT器件的高频，高温以及大功率特性使之在微波功率器件方面有着巨大的前景，但是大功率器件的散热问题一直困扰着AlGaN/GaNHEMT器件。背面减薄、通孔和镀金技术是目前AlGaN/GaNHEMT常用的一种散热和提高性能方法。碳化硅材料作为生长氮化镓外延结构的衬底有着晶格匹配较好的优点，但是其极高的硬度给半导体的后道工艺带来了极大的难题，为了实现良好的散热和性能，需要对其进行减薄、抛光之后进行通孔，电镀背金等一系列的工艺。作为后道工序的第一步，载片粘贴和减薄抛光决定着前道和后道工艺能否顺利链接，保证电路高性能,高散热和高成品率的关键，起着承前启后的决定性作用。
发明内容
本发明通过提供一种SiC减薄方法，能够提高晶片减薄工艺的效率，有利于下一步工艺的进行。
本发明实施例的技术方案具体为：
一种SiC减薄方法，包括如下内容：
在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶；
将蓝宝石通过高温胶粘附于所述光刻胶上；
将所述蓝宝石安装于减薄设备上，对所述SiC晶片的背面采用粗金钢砂石轮进行减薄；
对所述SiC晶片的背面采用细金刚砂石轮进行减薄；
将所述SiC晶片设置于旋转的抛光垫上，所述SiC晶片的背面靠在所述抛光垫上，将抛光头压在所述SiC晶片正面；
在所述SiC晶片一侧向所述抛光垫上注入抛光液，进行CMP减薄。
进一步地，在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶之前，还包括：
对所述SiC晶片正面进行清洗。
进一步地，所述在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶，具体为：
在SiC晶片正面均匀涂覆厚度为2～10μm的光刻胶，并在180℃热板真空中加热3分钟。
进一步地，所述将蓝宝石通过高温胶粘附于所述光刻胶上，具体包括；
在所述蓝宝石片上涂覆高温粘胶，所述高温粘胶的厚度为10～20μm；
将所述蓝宝石通过所述高温粘胶粘附于所述光刻胶上，并在100～220℃热板真空中加压和加热后冷却。
进一步地，所述粗金刚砂石轮的转速是1300转。
进一步地，所述细金刚砂石轮的转速是500转。
进一步地，所述抛光头采用的压力是5psi，抛光液中包含2wt％双氧水以及3％磷酸钠，pH值为11～12，所述抛光液中还包括150nm的胶体氧化硅磨料。
进一步地，在对所述SiC晶片的背面采用CMP工艺减薄之后，还包括：
对所述SiC晶片进行清洗。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明采用将机械研磨工艺与CMP(化学机械抛光)工艺相结合进行SiC减薄，避免了单纯采用机械研磨过程中纵向切向力对正面器件造成的损伤，同时，能够实现SiC的平坦化，减少晶片背面的物理损伤，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面划痕等，有利于下一步工艺的进行。
附图说明
图1-图4为本发明实施例中SiC减薄方法的流程示意图；
图5为本发明实施例中进行CMP工艺的示意图。
具体实施方式
本发明通过提供一种SiC减薄方法，解决了现有技术中在对SiC进行减薄效率低，且容易造成损伤的技术问题，进而提高对SiC减薄的效率的技术效果。
为了解决上述技术问题，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种SiC减薄方法，包括：第一步，在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶，该SiC晶片包括底层SiC，SiC上设置有器件20，具体在器件20上均匀涂覆光刻胶30，该SiC上有器件的一面为该SiC晶片的正面。具体的，该SiC晶片正面涂覆厚度为2～10μm的光刻胶，并在180℃热板真空中加热3分钟。如图1所示。
在具体的实施方式中，该光刻胶30包括正胶和负胶，在本发明实施例中采用正胶，厚度为5μm。在该第一步之前，还包括：对该SiC晶片正面进行清洗。
第二步，将蓝宝石通过高温胶粘附于光刻胶上，具体的，首先在该蓝宝石40上涂覆高温胶50，该高温胶50的厚度为10～20μm，然后将蓝宝石40通过该高温胶50粘附于光刻胶30上，并在100～220℃热板真空中加压和加热后冷却。如图2所示。
在具体的实施方式中，该蓝宝石40上涂覆的高温胶50厚度为13μm。
下面对该SiC晶片进行机械研磨工艺和CMP工艺进行减薄。
第三步，将该蓝宝石40安装于减薄设备上，对该SiC晶片的背面采用粗金钢砂石轮进行减薄。具体的，该粗金刚砂石轮进行快速减薄，其中转速是1300转每分钟。
第四步，对SiC晶片的背面采用细金刚砂石轮进行减薄，具体的，该细金刚砂石轮进行慢减薄，其中转速是500转每分钟。如图3所示。
在具体的实施方式中，利用金刚砂石轮向下的压力和金刚石的硬度对SiC进行损伤，然后金刚砂石轮向左移动，带走损伤的SiC，在带走损伤的SiC时，又造成下一层SiC的损伤，以此循环，在用粗金刚砂石轮进行减薄后又用细金刚砂石轮进行减薄目的是为了降低在利用粗金刚砂石轮减薄过程中对SiC造成的损伤层厚度。
如图4所示，在通过粗金刚砂石轮和细金刚砂石轮减薄后，在SiC的表面存在一定厚度的损伤层，可以看到SiC的表面比较粗糙，表面划伤比较多。
接着，采用CMP工艺进行减薄，如图5所示，执行第五步，将SiC晶片设置于旋转的抛光垫101上，该SiC晶片的背面靠在所述抛光垫101上，将抛光头102压在SiC晶片正面；第六步，在该SiC晶片一侧向所述抛光垫101上注入抛光液103，进行CMP减薄。
在具体的实施方式中，对机械研磨后的SiC晶片施加一定的压力，调节抛光液103的流量和抛光头102的旋转速度，利用化学与机械相结合的方法，对SiC晶片的表面进行减薄，实现SiC去除的目的。抛光头102采用的压力是5psi，抛光液103包括2wt％双氧水以及3％磷酸钠，pH值为11～12，还包括150nm的胶体氧化硅磨料1031。利用CMP工艺对SiC晶片背面进行减薄，可以消除机械研磨中的纵向切应力对器件正面的损伤，同时减少了晶片背面的物理损伤，降低了晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面划痕等，有利于下一步工艺的进行。
最后，对该SiC晶片进行清洗。
以将该SiC减薄至100μm为例，通过第一步，第二步，在第三步中通过粗金钢砂石轮将SiC减薄至150μm，然后，在第四步中，通过细金刚砂石轮将SiC减薄至105μm，接着在第五步，第六步的CMP工艺之后，将该SiC减薄至100μm。
由上述采用将机械研磨工艺与CMP(化学机械抛光)工艺相结合进行SiC减薄，避免了单纯采用机械研磨过程中纵向切向力对正面器件造成的损伤，同时，能够实现SiC的平坦化，减少晶片背面的物理损伤，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面划痕等，有利于下一步工艺的进行。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种SiC减薄方法，其特征在于，包括如下内容：
在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶；
将蓝宝石通过高温胶粘附于所述光刻胶上；
将所述蓝宝石安装于减薄设备上，对所述SiC晶片的背面采用粗金钢砂石轮进行减薄；
对所述SiC晶片的背面采用细金刚砂石轮进行减薄；
将所述SiC晶片设置于旋转的抛光垫上，所述SiC晶片的背面靠在所述抛光垫上，将抛光头压在所述SiC晶片正面；
在所述SiC晶片一侧向所述抛光垫上注入抛光液，进行CMP减薄。
2.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶之前，还包括：
对所述SiC晶片正面进行清洗。
3.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，所述在SiC晶片正面均匀涂覆光刻胶，具体为：
在SiC晶片正面均匀涂覆厚度为2～10μm的光刻胶，并在180℃热板真空中加热3分钟。
4.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，所述将蓝宝石通过高温胶粘附于所述光刻胶上，具体包括；
在所述蓝宝石上涂覆高温胶，所述高温胶的厚度为10～20μm；
将所述蓝宝石通过所述高温胶粘附于所述光刻胶上，并在100～220℃热板真空中加压和加热后冷却。
5.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，所述粗金刚砂石轮的转速是1300转/min。
6.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，所述细金刚砂石轮的转速是500转/min。
7.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，所述抛光头采用的压力是5psi，抛光液中包含2wt％双氧水以及3％磷酸钠，pH值为11～12，所述抛光液中还包括150nm的胶体氧化硅磨料。
8.根据权利要求1所述的SiC减薄方法，其特征在于，在对所述SiC晶片的背面采用CMP工艺减薄之后，还包括：
对所述SiC晶片进行清洗。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 610000 Sichuan, Shuangliu County, Southwest Airport Economic Development Zone, the Internet of things industry park Applicant after: CHENGDU HIWAFER TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 610000 Sichuan, Shuangliu County, Southwest Airport Economic Development Zone, the Internet of things industry park Applicant before: CHENGDU GASTONE TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160406 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |