InP晶圆背面减薄工艺中翘曲度的控制与矫正

发布时间：2021-11-11 13:47

　　背面减薄是制备InP基光电子芯片的一道重要工艺。晶圆被减薄后失去结构支撑,会因应力作用产生剧烈形变,翘曲度大幅提高。严重的翘曲会使芯片可靠性降低甚至失效,应对晶圆的翘曲度进行控制和矫正。文章从"损伤层-翘曲度"理论出发,实验研究了晶圆厚度、粘片方式、研磨压力、磨盘转速、磨料粒径对翘曲度的影响。根据试验结果优化工艺参量,优化后晶圆的翘曲度降低了约20%;再通过湿法腐蚀去除损伤层,矫正已产生的翘曲,使晶圆的翘曲度降低约90%。优化减薄工艺降低损伤应力与湿法腐蚀去除损伤层分别是控制和矫正晶圆翘曲度的适用方法,可使翘曲度下降至之前的10%以内。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

减薄前后晶圆翘曲度变化情况

晶圆减薄方式一般分为研磨式减薄和砂轮式减薄[2]，研磨式减薄后晶圆表面均匀，如图2所示；砂轮式减薄后晶圆表面有明显的切削痕迹，如图3所示。但两种减薄方式在表面粗糙度Ra相同时，其表面形貌和损伤程度是不同的，所以翘曲度也是不同的。通常，对于蓝宝石或硅晶圆[8]等坚硬材料使用砂轮式减薄，对于InP或GaAs等晶圆材料使用研磨式减薄。图3 砂轮式减薄工艺示意图及其减薄后的晶圆表面形貌

砂轮式减薄工艺示意图及其减薄后的晶圆表面形貌

【参考文献】：
期刊论文
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[2]InP单晶片翘曲度控制技术研究[J]. 吕菲,刘春香,于妍.  中国电子科学研究院学报. 2014(04)
[3]InP晶体多线切割工艺研究[J]. 李保军,林健,马玉通.  半导体技术. 2012(11)
[4]超薄硅双面抛光片抛光工艺技术[J]. 赵权,杨洪星,刘春香,吕菲,王云彪,武永超.  电子工业专用设备. 2011(03)
[5]InP晶片位错密度分布测量[J]. 潘静,杨瑞霞,骆新江,李晓岚,杨帆,孙聂枫.  微纳电子技术. 2011(03)
[6]芯片背面磨削减薄技术研究[J]. 王仲康,杨生荣.  电子工业专用设备. 2010(01)
[7]InP/Si键合技术研究进展[J]. 刘邦武,李超波,李勇涛,夏洋.  电子工艺技术. 2010(01)
[8]大直径InP单晶生长研究[J]. 周晓龙,杨克武,杨瑞霞,孙同年,孙聂枫.  半导体技术. 2009(04)
[9]磨料和H2O2对InSb CMP效果影响的研究[J]. 张伟,刘玉岭,孙薇,唐文栋,宗思邈,李咸珍,侯丽辉.  半导体技术. 2008(11)
[10]超薄化芯片[J]. 王仲康.  电子工业专用设备. 2006(11)

硕士论文
[1]单晶硅片超精密磨削减薄技术试验研究[D]. 成清校.大连理工大学 2009



本文编号：3488966