键合SOI材料应力的控制技术

发布时间：2018-03-31 17:45

  本文选题：绝缘体上硅(SOI)　切入点：微电子机械系统(MEMS)　出处：《微纳电子技术》2017年05期

【摘要】：在基于绝缘体上硅(SOI)材料的IC器件及MEMS器件研发过程中,薄膜应力引起的晶圆变形、膜层脱落等工艺问题,制约了其研发进度和器件性能。对键合SOI材料整体残余应力展开研究,推出埋氧层、背面氧化层、衬底厚度与SOI整体残余应力的关系,并采用翘曲度值表征由残余应力引起的SOI形变的大小,弯曲度的正负表征SOI形变的方向。针对IC和MEMS产品在开发过程中因残余应力过大而引起的光刻无法吸片、牺牲层释放不干净等问题,通过工艺优化,制备出与残余应力方向相反、应力大小适中的SOI片,从而抵消了部分残余应力,翘曲度由200μm以上下降到100μm以内,有效解决了工艺异常问题。
[Abstract]:During the research and development of IC devices and MEMS devices based on silicon silicon (SOI) material on insulator, the wafer deformation and film layer shedding caused by thin film stress are discussed. The whole residual stress of bonded SOI material is studied, and the relationship between the buried oxygen layer, the oxide layer on the back, the thickness of the substrate and the residual stress of the whole SOI is deduced. The warpage value is used to characterize the magnitude of SOI deformation caused by residual stress, and the positive and negative bending degree is used to characterize the direction of SOI deformation. The sacrificial layer is not clean and so on. Through the process optimization, the SOI sheet with the opposite direction of residual stress and moderate stress is prepared, which counteracts some residual stress, and the warping degree decreases from more than 200 渭 m to less than 100 渭 m. The problem of abnormal process is solved effectively.
【作者单位】： 中国电子科技集团公司第二十四研究所;重庆中科渝芯电子有限公司;
【基金】：国家技术改造项目(201608XT001Y)
【分类号】：TN304.12

【参考文献】

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1 周震,孔熹峻,黄永清,任晓敏;晶片键合界面应力分布的理论分析[J];半导体学报;2003年11期

2 张铭,何家文;TiN薄膜掠射侧倾法应力测试[J];实验力学;2000年04期

3 李美栓,辛丽,余家康,李铁藩;喇曼光谱方法测量金属表面氧化膜的残余应力[J];中国腐蚀与防护学报;1999年03期

【共引文献】

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4 陈成;;金属尘化腐蚀膜的力学性能测试方法[J];全面腐蚀控制;2015年02期

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7 吴昊;孟永钢;苏才钧;郭占社;温诗铸;;多晶硅薄膜残余应力显微拉曼谱实验分析[J];机械强度;2007年02期

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9 何国荣;杨国华;郑婉华;吴旭明;王小东;曹玉莲;王青;陈良惠;;用有限元方法分析Si/GaAs的键合热应力(英文)[J];半导体学报;2006年11期

10 张文,曹兴进;薄膜应力测定研究现状[J];现代制造工程;2005年04期

【二级参考文献】

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本文编号：1691778