CN209216919U - 一种玻璃晶圆结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种玻璃晶圆结构，玻璃晶圆下方设置有金属层，金属层的下方设置有隔离层；玻璃晶圆双面抛光；金属层和隔离层的厚度均为100nm～1μm；金属层材质采用铝薄膜、或钛薄膜，或者多晶硅薄膜中的任意一种；隔离层材质采用二氧化硅或氮化硅中的任意一种；金属层采用镀膜的方法镀在玻璃晶圆上；金属层的面积大于等于玻璃晶圆的面积；隔离层采用化学气相沉积方法或者电子束蒸发方法中的任意一种镀在金属层上。本实用新型结构合理，隔离层作为介质膜保护金属层，使较软的金属层不被机械手划伤，同时金属离子也不会沾污机械手，提高了成品率，完成工艺后的背面镀膜可以方便去除，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体技术领域，涉及光电子微加工制造，特别涉及光刻和等离子刻蚀工艺中一种玻璃晶圆结构。
背景技术
微光学是自20世纪90年代兴起的新光学分支，其特点是制成微米级甚至亚微米级表面微结构，实现传统光学难以完成的微小、阵列、集成及任意波面变换等新功能。从而使光学工程与技术在诸如空间技术、激光加工、计算技术与信息处理、光纤通信及生物医学等现代国防科技与工业的众多领域中显示出前所未有的重要作用及广阔的应用前景。半导体工艺的光刻和等离子刻蚀技术为微光学的发展提供了可靠的工艺途径。玻璃晶圆因具有耐高温、抗腐蚀、机械性能优异、光传输效率高等特点而被广泛应用于半导体、光学等行业的生产制造过程当中。具体应用方向包括微机电元件(MEMS)、CMOS、CCD传感器、微波电路、物联网阵列以及各类光学、激光器件的加工制造。玻璃晶圆是随着半导体、光学等领域高新技术的发展而出现的一种新型玻璃制品，相比于传统的玻璃镜片、玻璃晶圆具有表面质量要求更高、尺寸更薄、加工精度更精密、表面光洁程度要求更严苛等特点。
现有技术的半导体工艺设备，如光刻机，等离子刻蚀机，是针对半导体材料晶圆，特别是硅晶圆设计的，机械手普遍采用850nm红光传感器。刻蚀设备工作台主流是静电吸附被加工的晶圆。常用的光学材料如石英玻璃、K9玻璃，在红光是透过的，传感器无法探测，在半导体设备上无法传送，同时由于是绝缘材料，在静电场中不产生感应电荷，因而无法在常规等离子刻蚀设备上工艺。为了解决该问题，通常采用在晶圆表面覆盖金属膜的方法，存在以下技术缺陷：金属膜容易被机械手划伤，同时金属离子会沾污机械手，导致成品率低，严重的甚至会报废整批产品；如果改造设备，耗资巨大，会影响原来的硅晶圆产线。
如何设计一种玻璃晶圆结构，如何使晶圆在半导体设备上正常加工，如何金属膜不易被机械手划伤，成为急需解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种玻璃晶圆结构，用于解决现有技术中金属膜容易被机械手划伤，同时金属离子会沾污机械手，导致成品率低，而改造设备，耗资巨大，会影响原来的硅晶圆产线的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种玻璃晶圆结构，包括玻璃晶圆，其特征在于：所述的玻璃晶圆下方设置有金属层，金属层的下方设置有隔离层；
玻璃晶圆双面抛光；
金属层的厚度为100nm～1μm；
隔离层的厚度为100nm～1μm。
于本实用新型的一实施例中，所述的玻璃晶圆材质采用石英玻璃或K9玻璃中的任意一种。
于本实用新型的一实施例中，所述的金属层材质采用铝薄膜、或钛薄膜，或者多晶硅薄膜中的任意一种。
于本实用新型的一实施例中，所述的隔离层材质采用二氧化硅或氮化硅中的任意一种。
于本实用新型的一实施例中，所述的金属层采用镀膜的方法镀在玻璃晶圆上。
于本实用新型的一实施例中，所述的金属层的面积大于等于玻璃晶圆的面积。
于本实用新型的一实施例中，所述的隔离层采用化学气相沉积方法或者电子束蒸发方法中的任意一种镀在金属层上。
于本实用新型的一实施例中，所述的隔离层的面积等于金属层的面积。
本实用新型结构合理，玻璃晶圆背面镀不透明，起静电的薄膜，使晶圆针对红光传感器不透明，可以被半导体工艺设备识别，能够正常工艺；解决了透明玻璃晶圆在半导体设备上的传送，静电吸附问题，隔离层作为介质膜保护金属层，使较软的金属层不被机械手划伤，同时金属离子也不会沾污机械手，提高了成品率，完成工艺后的背面镀膜可以方便去除，不需要对现有的半导体设备改造，不影响原来的硅片工艺产线，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本实用新型的安装结构示意图。
图中：1.玻璃晶圆；2.金属层；3.隔离层。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型提供一种玻璃晶圆结构，包括玻璃晶圆1，其特征在于：所述的玻璃晶圆1下方设置有金属层2，金属层2的下方设置有隔离层3；
玻璃晶圆1双面抛光；
金属层2的厚度为100nm～1μm；
隔离层3的厚度为100nm～1μm；
所述的玻璃晶圆1材质采用石英玻璃或K9玻璃中的任意一种；
所述的金属层2材质采用铝薄膜、或钛薄膜，或者多晶硅薄膜中的任意一种；
所述的隔离层3材质采用二氧化硅或氮化硅中的任意一种；
所述的金属层2采用镀膜的方法镀在玻璃晶圆1上；
所述的金属层2的面积大于等于玻璃晶圆1的面积；
所述的隔离层3采用化学气相沉积方法或者电子束蒸发方法中的任意一种镀在金属层2上；
所述的隔离层3的面积等于金属层2的面积。
具体实施时，玻璃晶圆1包括但不限于石英，K9玻璃。
实施例一，玻璃晶圆1选用石英玻璃材料，规格为200mm，符合SEMI标准尺寸双面抛光；在玻璃晶圆1的单面镀金属层2，金属层2为200nm厚度铝膜，镀膜需要全口径覆盖；再次用化学气相沉积或者电子束蒸发的方法在金属层2上镀隔离层3，隔离层3采用二氧化硅层；镀完后玻璃晶圆已经不透光。经过传送测试，光刻机等设备红光传感器可以探测到玻璃晶圆，玻璃晶圆可以被刻蚀设备工作台静电吸附，可以正常工艺。工艺完成后用蓝膜保护玻璃晶圆正面，用10:1氢氟酸去除背面隔离层3，再用盐酸去除背面金属层2。本实施方式的优点是背面隔离层3作为介质膜保护金属层2，使较软的金属层2不被机械手划伤，同时金属离子也不会沾污机械手。
实施例二、玻璃晶圆1选用石英玻璃材料，规格为200mm，符合SEMI标准尺寸双面抛光；在玻璃晶圆1的单面镀金属层2，金属层2为200nm厚度铝膜，镀膜需要全口径覆盖；镀完后玻璃晶圆已经不透光。经过传送测试，光刻机等设备红光传感器可以探测到玻璃晶圆，玻璃晶圆可以被刻蚀设备工作台静电吸附，可以正常工艺。工艺完成后用酸洗金属层2，将铝膜去除。
实施例三、玻璃晶圆1选用石英玻璃材料，规格为200mm，符合SEMI标准尺寸双面抛光；单用电子束蒸发的方法在玻璃晶圆1的单面蒸镀隔离层3，隔离层3为2μm多晶硅，镀完后玻璃晶圆已经不透光。经过传送测试，光刻机等设备红光传感器可以探测到玻璃晶圆，玻璃晶圆可以被刻蚀设备工作台静电吸附，可以正常工艺。工艺完成后可以用50度的2.38％TMAH去除玻璃晶圆1背面隔离层3的多晶硅。
实施例四、玻璃晶圆1采用单面抛光时，抛光的面与金属层2接触。
综上所述，本实用新型结构合理，玻璃晶圆背面镀不透明，起静电的薄膜，使晶圆针对红光传感器不透明，可以被半导体工艺设备识别，能够正常工艺；解决了透明玻璃晶圆在半导体设备上的传送，静电吸附问题，隔离层作为介质膜保护金属层，使较软的金属层不被机械手划伤，同时金属离子也不会沾污机械手，提高了成品率，完成工艺后的背面镀膜可以方便去除，不需要对现有的半导体设备改造，不影响原来的硅片工艺产线。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种玻璃晶圆结构，包括玻璃晶圆(1)，其特征在于：所述的玻璃晶圆(1)下方设置有金属层(2)，金属层(2)的下方设置有隔离层(3)；
玻璃晶圆(1)双面抛光；
金属层(2)的厚度为100nm～1μm；
隔离层(3)的厚度为100nm～1μm。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的玻璃晶圆(1)材质采用石英玻璃或K9玻璃中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的金属层(2)材质采用铝薄膜、或钛薄膜，或者多晶硅薄膜中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的隔离层(3)材质采用二氧化硅或氮化硅中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的金属层(2)采用镀膜的方法镀在玻璃晶圆(1)上。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的金属层(2)的面积大于等于玻璃晶圆(1)的面积。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的隔离层(3)采用化学气相沉积方法或者电子束蒸发方法中的任意一种镀在金属层(2)上。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃晶圆结构，其特征在于：所述的隔离层(3)的面积等于金属层(2)的面积。
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| CN201822048085.7U CN209216919U (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 一种玻璃晶圆结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113035720A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-25 | 紫光宏茂微电子(上海)有限公司 | 芯片上片方法 |
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2018
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