一种磷化铟的减薄抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种磷化铟的减薄抛光方法，其包括如下步骤：(1)将磷化铟晶圆放在铺满研磨液的研磨机上进行研磨；研磨液以6～100ml/min的流量滴在旋转盘上，转速范围为20～90rpm/min；(2)将磷化铟晶圆放在铺满抛光液的抛光机上进行抛光，抛光液以6～100ml/min的流量滴在抛光垫上；(3)对完成化学机械抛光的磷化铟晶圆进行清洗。本发明专利技术方法大大提高了减薄效果、抛光效果，且能减少侵蚀抛光设备，降低成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种磷化铟的减薄抛光方法


[0001]本专利技术属于半导体加工
，具体涉及一种磷化铟的减薄抛光方法。

技术介绍

[0002]磷化铟(InP)是一种重要的III
‑
V族化合物半导体材料，相比其他半导体材料来说，其电场迁移速度、导热性等更好，具有良好的使用性能，在军用雷达、激光器等高频器件中有重要的应用价值。随着半导体技术的发展，为了获得更佳的参数和功能，芯片厚度的超薄化是目前特殊器件的一个趋势，因为薄芯片具有很多优势，能够提高散热效率、保证芯片焊接时背面的良好接触性，减少接触电阻和寄生效应，减小封装体积，减轻重量等。
[0003]由于磷化铟材料脆性强、硬度小，其晶圆在减薄加工过程中会出现一些难题。传统工艺的磷化铟晶圆研磨过程中，将晶圆厚度从300～400μm减薄至200微米，单片工艺需要40分钟，同时存在5～10微米的损伤层，但为提高产出，晶圆将承受过大的机械压力来得到较快的研磨速率，该方法会加深磷化铟的损伤层，增大晶圆的内应力，最终导致磷化铟薄片晶圆在后续工艺中产生极高的破片风险。同时在后续晶圆切割工艺中，过厚的晶圆厚度不利于晶圆切割工艺，过大的晶圆内应力也会导致切割碎屑增多，影响切割良率。因此，作为磷化铟单颗芯片的终端应用，需要提供更薄的磷化铟晶圆厚度，更小的晶圆内应力。
[0004]目前的减薄抛光工艺一般包括纯机械抛光、半化学半机械抛光。纯机械抛光一般使用碱性抛光液，抛光速度慢，抛光效果差；半化学半机械抛光是在抛光液中加入带腐蚀性的介质剂，一般采用氧化剂介质使晶圆表面形成氧化层后，再在抛光过程中将氧化层剥离。但选用腐蚀性介质剂对抛光效果影响较大，腐蚀性弱的介质虽然抛光质量好，抛光速度却很慢，不利于大批量生产；腐蚀性强的介质抛光速度能够明显提升，但是会减少抛光垫的使用寿命，增加成本。
[0005]因此，精确控制的减薄抛光工艺条件对磷化铟晶圆的产品质量至关重要。

技术实现思路

[0006]针对现有磷化铟晶圆的减薄抛光工艺存在产出低，良品率低，对机台腐蚀性大，材料消耗导致生产成本高的技术问题，本专利技术提供一种磷化铟的减薄抛光方法，通过控制研磨条件、抛光条件得到更薄的磷化铟晶圆厚度，更小的晶圆内应力，最终减少磷化铟晶圆的损伤，提高磷化铟的加工品质。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种磷化铟的减薄抛光方法，包括：
[0009](1)将磷化铟晶圆放在铺满研磨液的研磨机上进行研磨；研磨液以6～100ml/min的流量滴在旋转盘上，转速范围为20～90rpm/min；
[0010](2)将磷化铟晶圆放在铺满抛光液的抛光机上进行抛光，抛光液以6～100ml/min的流量滴在抛光垫上。
[0011]由于过厚的晶圆厚度不利于晶圆切割工艺，过大的晶圆内应力会导致切割碎屑增
多，影响切割良率，专利技术人发现，若晶圆厚度超过400μm会加大切割难度，致使划片刀快速磨损，若晶圆厚度小于120μm，容易使晶圆在移动和制备的过程中发生崩角、断裂，因此，本专利技术将晶圆减薄后的厚度控制在120～160μm，晶圆受力范围0.15～0.8g/cm2可以保证切割效果，降低破片风险。
[0012]进一步地，磷化铟晶圆研磨前还包括如下步骤：用酸漂洗磷化铟晶圆和载片，干燥后在载片上涂粘合剂，固化后将磷化铟晶圆与载片进行键合。
[0013]进一步地，所述酸为5～20％盐酸，进一步为10％的盐酸。
[0014]本专利技术采用5～20％的盐酸(HCl)中漂洗磷化铟晶圆可以去除表面金属离子及颗粒，确保后续的减薄、抛光效果，若浓度不在上述范围内，金属离子清洗不干净，会溶于清洗剂中，沉积在晶圆上，影响晶圆质量。
[0015]进一步地，所述粘合剂为石蜡粘合剂；涂粘合剂的厚度为3～10μm。
[0016]所述石蜡粘合剂根据产品需求进行选择，例如具备耐温、耐酸碱等性能的石蜡粘合剂。
[0017]进一步地，固化的温度为90～120℃，进一步为100℃。
[0018]进一步地，键合的温度为90～120℃，键合时间为3～8min，键合压力0.25～0.50Mpa；进一步地，键合的温度为100℃，键合时间为5min，键合压力0.35Mpa。
[0019]进一步地，磷化铟晶圆减薄后的厚度为120～160μm。
[0020]进一步地，(1)中晶圆受力范围0.15～0.8g/cm2，研磨速率为5～20μm/min；
[0021](2)中抛光机转速范围为20～90rpm/min，晶圆受力范围0.15～0.8kg/cm2。
[0022]进一步地，(1)中的研磨液质量浓度为15～25％，研磨液的组分配比为氧化铝：水：助磨剂＝150～250g：900～1100ml：25～35ml，进一步为200g：1000ml：30ml；
[0023]进一步地，所述助磨剂为羧酸盐。
[0024]本专利技术在减薄加工过程采用氧化铝、水、助磨剂作为减薄研磨液，能够减少磷化铟晶圆研磨面的损伤，且其他杂质，无污染、无腐蚀。
[0025]进一步地，(2)中研磨液为含次氯酸钠的氧化铝溶液，pH＝11.5～12.5；溶液中，所述氧化铝粒径0.2～0.5μm，含量为11～15％。
[0026]进一步地，对完成化学机械抛光的磷化铟晶圆进行清洗；使用NMP、IPA清洗浸泡，将表面的石蜡粘合剂清除。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术方法能够有效的提高磷化铟晶圆抛光后的良品率，InP衬底磷化铟晶圆的最终厚度为120～160μm，抛光效果良好，无划痕；本专利技术方法生产成本低。
附图说明
[0029]图1为本专利技术采用物理研磨进行减薄的示意图；
[0030]图2为本专利技术采用化学机械研磨进行抛光的示意图。
具体实施方式
[0031]下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有
做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例中的最终厚度及晶圆片内厚度为5次实验的平均值。
[0033]实施例1
[0034]S1、
[0035]a)将完成正面工艺的磷化铟晶圆和载片放在浓度为10％的盐酸(HCl)中漂洗30秒钟，去除表面金属离子及颗粒，使用甩干机干燥，保证表面清洁干燥；
[0036]b)在载片上旋涂特殊石蜡粘合剂，蜡层厚度要求6μm，100℃烘烤固化，确保蜡层均匀；
[0037]c)将磷化铟晶圆与载片放入键合机进行键合，键合温度为100℃，键合时间为5min，键合压力0.35Mpa，键合后去除边缘多余的蜡层；
[0038]d)将键合完成的载片安装在工件上，工件的厚度控制设定为125μm。
[0039]S2、物理研磨：在基盘上用热压胶固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷化铟的减薄抛光方法，其特征在于，包括：(1)将磷化铟晶圆放在铺满研磨液的研磨机上进行研磨；研磨液以6～100ml/min的流量滴在旋转盘上，转速范围为20～90rpm/min；(2)将磷化铟晶圆放在铺满抛光液的抛光机上进行抛光，抛光液以6～100ml/min的流量滴在抛光垫上。2.根据权利要求1所述的减薄抛光方法，其特征在于，磷化铟晶圆研磨前还包括如下步骤：用酸漂洗磷化铟晶圆和载片，干燥后在载片上涂粘合剂，固化后将磷化铟晶圆与载片进行键合。3.根据权利要求2所述的减薄抛光方法，其特征在于，所述酸为5～20％盐酸，进一步为10％的盐酸；所述粘合剂为石蜡粘合剂；涂粘合剂的厚度为3～10μm；固化的温度为90～120℃，进一步为100℃。4.根据权利要求2所述的减薄抛光方法，其特征在于，键合的温度为90～120℃，键合时间为3～8min，键合压力0.25～0.50Mpa；进一步地，键合的温度为100℃，键合时间为5min，键合压力0.35Mpa。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙锦洋，
申请(专利权)人：成都海威华芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：