一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，包括一晶片層及一平坦層，所述晶片層具有一用于形成摻雜層的功能面及與之相對的一背面，所述平坦層設(shè)置于所述晶片層背面且其熱膨脹系數(shù)小于所述晶片層，其中所述平坦層的厚度是所述晶片層厚度的1/5～1/15。晶片由于摻雜層的設(shè)置于界面產(chǎn)生應(yīng)力而彎曲，通過背面設(shè)置平坦層而產(chǎn)生反向的應(yīng)力，使晶片的兩側(cè)應(yīng)力抵消，從而保持平坦。
【專利說明】
一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體晶片是集成電路領(lǐng)域最主要的原物料，在晶片的面(即功能面)上通過摻雜、離子注入、蝕刻等工藝形成各種功能區(qū)，以最終形成實現(xiàn)特定功能的晶體管器件。例如，在制作砷化鎵基場效應(yīng)晶體管時，以砷化鎵晶片作為基底，于功能面上經(jīng)過P型摻雜及N型摻雜等形成數(shù)層功能層，再經(jīng)過光刻工藝保留特征圖形部分來進行微圖形的制作。
[0003]光刻工藝包括涂膠、曝光、顯影等過程，是在晶片表面涂覆光刻膠，借助預(yù)設(shè)有圖形的掩膜，使光透過掩膜投向晶片，通過光刻膠對光的反應(yīng)來將掩膜圖形轉(zhuǎn)移至光刻膠層，再通過顯影轉(zhuǎn)移至晶片，從而實現(xiàn)微圖形的制作。由于不同物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)不同，摻雜后的晶片容易發(fā)生彎曲，平整度不高，在曝光過程中，晶片的邊緣部分與中心部分存在高度落差而導(dǎo)致失焦，進而使圖形失真，廣品的良率低，急需進行改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，包括一晶片層及一平坦層，所述晶片層具有一用于形成摻雜層的功能面及與之相對的一背面，所述平坦層設(shè)置于所述晶片層背面且其熱膨脹系數(shù)小于所述晶片層，其中所述平坦層的厚度是所述晶片層厚度的1/5?1/15。
[000?]作為一種優(yōu)選，所述晶片層的厚度是500?800nm，所述平坦層的厚度是50?80nmo
[0007]作為一種優(yōu)選，所述晶片層的厚度是600?700nm，所述平坦層的厚度是60nmo
[0008]作為一種優(yōu)選，所述晶片層是砷化鎵晶片或氮化鎵晶片，所述平坦層是氮化硅。
[0009]作為一種優(yōu)選，所述平坦層是通過磁控濺鍍，化學(xué)氣相沉積、離子蒸鍍或電弧離子蒸鍍沉積于所述晶片層背面。
[0010]本實用新型的有益效果是:于晶片背面設(shè)置熱膨脹系數(shù)較低的平坦層，晶片正面摻雜后由于熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生彎曲應(yīng)力時，背面產(chǎn)生一個逆向的彎曲應(yīng)力，從而保持晶片兩側(cè)的應(yīng)力平衡，有效減少晶片的彎曲，使其趨于平坦化，在曝光時，晶片的外緣部分與中心部分的高度保持一致，從而避免了失焦的產(chǎn)生，降低曝光后產(chǎn)品的不良率。結(jié)構(gòu)簡單，造價低，平坦效果好，適于推廣應(yīng)用。
[0011]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)不局限于實施例。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例，參考圖1，一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，包括一晶片層I及一平坦層2。晶片層I具有一功能面及與之相對的一背面，功能面上通過摻雜形成摻雜層，平坦層2設(shè)置于晶片層I背面且熱膨脹系數(shù)小于晶片層I。
[0014]晶片層可以是砷化鎵晶片或氮化鎵晶片，平坦層可以是氮化硅。以砷化鎵晶片為例，在制作砷化鎵基晶體管時，以晶片為基底，在功能面形成數(shù)層的(n-GaAs) (n+GaAs) (p+GaAs)摻雜層，具體是選用碲(Te)、砸(Se)、硫(S)、硅(Si)、錫(Sn)、鍺(Ge)等元素作為它的η型摻雜劑，選擇鎘(Cd)、鋅(Zn)等元素作為它的P型摻雜劑。摻雜后的熱膨脹系數(shù)與氮化鎵基底不同，因而在加工過程中其線性收縮率亦不相同而在界面產(chǎn)生應(yīng)力，晶片單面受力即發(fā)生彎曲。在晶片的背面設(shè)置一氮化硅層，氮化硅的熱膨脹系數(shù)小于砷化鎵，此時產(chǎn)生一個相反方向的彎曲應(yīng)力，從而使砷化鎵晶片的兩側(cè)受力均勻，保持平坦。氮化硅亦是半導(dǎo)體元件中較為常見的材料，設(shè)置于砷化鎵晶片的背面，在平坦化的同時并不對其性能產(chǎn)生影響，造價低，適于應(yīng)用。
[0015]平坦層2的厚度是晶片層I厚度的1/5?1/15。進一步，晶片層的厚度是500?800nm，平坦層的厚度是50?80nm。優(yōu)選的，晶片層的厚度是600?700nm，平坦層的厚度是60nm。在此厚度比例下，可以達到較佳的平坦化效果。
[0016]具體的，平坦層可以通過磁控濺鍍，化學(xué)氣相沉積、離子蒸鍍或電弧離子蒸鍍沉積于晶片層背面。
[0017]上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一晶片層及一平坦層，所述晶片層具有一用于形成摻雜層的功能面及與之相對的一背面，所述平坦層設(shè)置于所述晶片層背面且其熱膨脹系數(shù)小于所述晶片層，其中所述平坦層的厚度是所述晶片層厚度的1/5?1/15。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述晶片層的厚度是500?800nm，所述平坦層的厚度是50?80nm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述晶片層的厚度是600?700nm，所述平坦層的厚度是60nmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述晶片層是砷化鎵晶片或氮化鎵晶片，所述平坦層是氮化硅。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平坦化的晶片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述平坦層是通過磁控濺鍍，化學(xué)氣相沉積、離子蒸鍍或電弧離子蒸鍍沉積于所述晶片層背面。
【文檔編號】H01L21/308GK205452236SQ201620244918
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】高俊華, 劉坤明
【申請人】廈門市三安集成電路有限公司