一種SiC減薄方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種SiC減薄方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化合物半導(dǎo)體由兩種及以上元素組成，不同的組合方式可以產(chǎn)生不同類型的化合物半導(dǎo)體材料，同時(shí)借助超晶格、組合變化等手段，可以得到多種類的化合物半導(dǎo)體材料，從而實(shí)現(xiàn)多功能和多特性的半導(dǎo)體器件，以GaN為代表的I1-V族化合物半導(dǎo)體因其優(yōu)越的高頻、高速、大功率、耐高溫、防輻射以及光電特性等特性，廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信、光通信、激光器、電力電子以及軍事電子領(lǐng)域。
[0003]目前，AlGaN/GaNHEMT器件的高頻，高溫以及大功率特性使之在微波功率器件方面有著巨大的前景，但是大功率器件的散熱問(wèn)題一直困擾著AlGaN/GaN HEMT器件。背面減薄、通孔和鍍金技術(shù)是目前AlGaN/GaN HEMT常用的一種散熱和提高性能方法。碳化硅材料作為生長(zhǎng)氮化鎵外延結(jié)構(gòu)的襯底有著晶格匹配較好的優(yōu)點(diǎn)，但是其極高的硬度給半導(dǎo)體的后道工藝帶來(lái)了極大的難題，為了實(shí)現(xiàn)良好的散熱和性能，需要對(duì)其進(jìn)行減薄、拋光之后進(jìn)行通孔，電鍍背金等一系列的工藝。作為后道工序的第一步，載片粘貼和減薄拋光決定著前道和后道工藝能否順利鏈接，保證電路尚性能，尚散熱和尚成品率的關(guān)鍵，起著承如啟后的決定性作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明通過(guò)提供一種SiC減薄方法，能夠提高晶片減薄工藝的效率，有利于下一步工藝的進(jìn)行。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具體為:
[0006]—種SiC減薄方法，包括如下內(nèi)容:
[0007]在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠；
[0008]將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于所述光刻膠上；
[0009]將所述藍(lán)寶石安裝于減薄設(shè)備上，對(duì)所述SiC晶片的背面采用粗金鋼砂石輪進(jìn)行減薄；
[0010]對(duì)所述SiC晶片的背面采用細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行減??；
[0011]將所述SiC晶片設(shè)置于旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，所述SiC晶片的背面靠在所述拋光墊上，將拋光頭壓在所述SiC晶片正面；
[0012]在所述SiC晶片一側(cè)向所述拋光墊上注入拋光液，進(jìn)行CMP減薄。
[0013]進(jìn)一步地，在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠之前，還包括:
[0014]對(duì)所述SiC晶片正面進(jìn)行清洗。
[0015]進(jìn)一步地，所述在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠，具體為:
[0016]在SiC晶片正面均勻涂覆厚度為2?ΙΟμπι的光刻膠，并在180°C熱板真空中加熱3分鐘。
[0017]進(jìn)一步地，所述將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于所述光刻膠上，具體包括；
[0018]在所述藍(lán)寶石片上涂覆高溫粘膠，所述高溫粘膠的厚度為10?20μπι;
[0019]將所述藍(lán)寶石通過(guò)所述高溫粘膠粘附于所述光刻膠上，并在100?220°C熱板真空中加壓和加熱后冷卻。
[°02°] 進(jìn)一步地，所述粗金剛砂石輪的轉(zhuǎn)速是1300轉(zhuǎn)。
[0021 ] 進(jìn)一步地，所述細(xì)金剛砂石輪的轉(zhuǎn)速是500轉(zhuǎn)。
[0022]進(jìn)一步地，所述拋光頭采用的壓力是5psi，拋光液中包含2wt %雙氧水以及3 %磷酸鈉，pH值為11?12，所述拋光液中還包括150nm的膠體氧化娃磨料。
[0023]進(jìn)一步地，在對(duì)所述SiC晶片的背面采用CMP工藝減薄之后，還包括:
[0024]對(duì)所述SiC晶片進(jìn)行清洗。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0026]本發(fā)明采用將機(jī)械研磨工藝與CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)工藝相結(jié)合進(jìn)行SiC減薄，避免了單純采用機(jī)械研磨過(guò)程中縱向切向力對(duì)正面器件造成的損傷，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)SiC的平坦化，減少晶片背面的物理?yè)p傷，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面劃痕等，有利于下一步工藝的進(jìn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1-圖4為本發(fā)明實(shí)施例中SiC減薄方法的流程示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行CMP工藝的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明通過(guò)提供一種SiC減薄方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)SiC進(jìn)行減薄效率低，且容易造成損傷的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而提高對(duì)SiC減薄的效率的技術(shù)效果。
[0030]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種SiC減薄方法，包括:第一步，在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠，該SiC晶片包括底層SiC，SiC上設(shè)置有器件20，具體在器件20上均勻涂覆光刻膠30，該SiC上有器件的一面為該SiC晶片的正面。具體的，該SiC晶片正面涂覆厚度為2?ΙΟμπι的光刻膠，并在180°C熱板真空中加熱3分鐘。如圖1所示。
[0032]在具體的實(shí)施方式中，該光刻膠30包括正膠和負(fù)膠，在本發(fā)明實(shí)施例中采用正膠，厚度為5μπι。在該第一步之前，還包括:對(duì)該SiC晶片正面進(jìn)行清洗。
[0033]第二步，將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于光刻膠上，具體的，首先在該藍(lán)寶石40上涂覆高溫膠50，該高溫膠50的厚度為10?20μπι，然后將藍(lán)寶石40通過(guò)該高溫膠50粘附于光刻膠30上，并在100?220°C熱板真空中加壓和加熱后冷卻。如圖2所示。
[0034]在具體的實(shí)施方式中，該藍(lán)寶石40上涂覆的高溫膠50厚度為13μπι。
[0035]下面對(duì)該SiC晶片進(jìn)行機(jī)械研磨工藝和CMP工藝進(jìn)行減薄。
[0036]第三步，將該藍(lán)寶石40安裝于減薄設(shè)備上，對(duì)該SiC晶片的背面采用粗金鋼砂石輪進(jìn)行減薄。具體的，該粗金剛砂石輪進(jìn)行快速減薄，其中轉(zhuǎn)速是1300轉(zhuǎn)每分鐘。
[0037]第四步，對(duì)SiC晶片的背面采用細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行減薄，具體的，該細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行慢減薄，其中轉(zhuǎn)速是500轉(zhuǎn)每分鐘。如圖3所示。
[0038]在具體的實(shí)施方式中，利用金剛砂石輪向下的壓力和金剛石的硬度對(duì)SiC進(jìn)行損傷，然后金剛砂石輪向左移動(dòng)，帶走損傷的SiC，在帶走損傷的SiC時(shí)，又造成下一層SiC的損傷，以此循環(huán)，在用粗金剛砂石輪進(jìn)行減薄后又用細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行減薄目的是為了降低在利用粗金剛砂石輪減薄過(guò)程中對(duì)SiC造成的損傷層厚度。
[0039]如圖4所示，在通過(guò)粗金剛砂石輪和細(xì)金剛砂石輪減薄后，在SiC的表面存在一定厚度的損傷層，可以看到SiC的表面比較粗糙，表面劃傷比較多。
[0040]接著，采用CMP工藝進(jìn)行減薄，如圖5所示，執(zhí)行第五步，將SiC晶片設(shè)置于旋轉(zhuǎn)的拋光墊101上，該SiC晶片的背面靠在所述拋光墊101上，將拋光頭102壓在SiC晶片正面;第六步，在該SiC晶片一側(cè)向所述拋光墊101上注入拋光液103，進(jìn)行CMP減薄。
[0041 ]在具體的實(shí)施方式中，對(duì)機(jī)械研磨后的SiC晶片施加一定的壓力，調(diào)節(jié)拋光液103的流量和拋光頭102的旋轉(zhuǎn)速度，利用化學(xué)與機(jī)械相結(jié)合的方法，對(duì)SiC晶片的表面進(jìn)行減薄，實(shí)現(xiàn)SiC去除的目的。拋光頭102采用的壓力是5psi，拋光液103包括2wt%雙氧水以及3 %磷酸鈉，pH值為11?12，還包括150nm的膠體氧化硅磨料1031。利用CMP工藝對(duì)SiC晶片背面進(jìn)行減薄，可以消除機(jī)械研磨中的縱向切應(yīng)力對(duì)器件正面的損傷，同時(shí)減少了晶片背面的物理?yè)p傷，降低了晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面劃痕等，有利于下一步工藝的進(jìn)行。
[0042]最后，對(duì)該SiC晶片進(jìn)行清洗。
[0043]以將該SiC減薄至ΙΟΟμπι為例，通過(guò)第一步，第二步，在第三步中通過(guò)粗金鋼砂石輪將SiC減薄至150μπι，然后，在第四步中，通過(guò)細(xì)金剛砂石輪將SiC減薄至105μπι，接著在第五步，第六步的CMP工藝之后，將該SiC減薄至ΙΟΟμπι。
[0044]由上述采用將機(jī)械研磨工藝與CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)工藝相結(jié)合進(jìn)行SiC減薄，避免了單純采用機(jī)械研磨過(guò)程中縱向切向力對(duì)正面器件造成的損傷，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)SiC的平坦化，減少晶片背面的物理?yè)p傷，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面劃痕等，有利于下一步工藝的進(jìn)行。
[0045]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0046]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SiC減薄方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容: 在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠； 將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于所述光刻膠上； 將所述藍(lán)寶石安裝于減薄設(shè)備上，對(duì)所述SiC晶片的背面采用粗金鋼砂石輪進(jìn)行減??； 對(duì)所述SiC晶片的背面采用細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行減?。?將所述SiC晶片設(shè)置于旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，所述SiC晶片的背面靠在所述拋光墊上，將拋光頭壓在所述SiC晶片正面； 在所述SiC晶片一側(cè)向所述拋光墊上注入拋光液，進(jìn)行CMP減薄。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠之前，還包括: 對(duì)所述SiC晶片正面進(jìn)行清洗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，所述在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠，具體為: 在SiC晶片正面均勻涂覆厚度為2?ΙΟμπι的光刻膠，并在180°C熱板真空中加熱3分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，所述將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于所述光刻膠上，具體包括； 在所述藍(lán)寶石上涂覆高溫膠，所述高溫膠的厚度為10?20μπι; 將所述藍(lán)寶石通過(guò)所述高溫膠粘附于所述光刻膠上，并在100?220°C熱板真空中加壓和加熱后冷卻。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，所述粗金剛砂石輪的轉(zhuǎn)速是1300轉(zhuǎn)/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，所述細(xì)金剛砂石輪的轉(zhuǎn)速是500轉(zhuǎn)/min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，所述拋光頭采用的壓力是5psi，拋光液中包含2wt %雙氧水以及3 %磷酸鈉，pH值為11?12，所述拋光液中還包括150nm的膠體氧化硅磨料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC減薄方法，其特征在于，在對(duì)所述SiC晶片的背面采用CMP工藝減薄之后，還包括: 對(duì)所述SiC晶片進(jìn)行清洗。
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，通過(guò)提供一種SiC減薄方法，包括如下內(nèi)容：在SiC晶片正面均勻涂覆光刻膠；將藍(lán)寶石通過(guò)高溫膠粘附于光刻膠上；將藍(lán)寶石安裝于減薄設(shè)備上，對(duì)SiC晶片的背面采用粗金鋼砂石輪進(jìn)行減??；對(duì)SiC晶片的背面采用細(xì)金剛砂石輪進(jìn)行減??；將SiC晶片設(shè)置于旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，SiC晶片的背面靠在所述拋光墊上，將拋光頭壓在SiC晶片正面；在SiC晶片一側(cè)向所述拋光墊上注入拋光液，進(jìn)行CMP減薄，避免了單純采用機(jī)械研磨過(guò)程中縱向切向力對(duì)正面器件造成的損傷，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)SiC的平坦化，減少晶片背面的物理?yè)p傷，降低晶片背面的粗糙度和破片率，消除晶片背面劃痕等，有利于下一步工藝的進(jìn)行。
【IPC分類】H01L21/304, H01L21/306
【公開號(hào)】CN105470122
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510814833
【發(fā)明人】閆未霞
【申請(qǐng)人】成都嘉石科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日