[發明專利]一種場效應管芯片背面制程

無效

• 申請號: 200710046834.6
• 申請日: 2007-10-09
• 公開（公告）號: CN101409235A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 陳泰江;江彤;呂隆
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及芯片制程，尤其涉及一種場效應管芯片背面制程。

背景技術

標準的場效應管芯片背面制程通常包括芯片正面貼膜，通過化學機械研磨機臺研磨芯片背面，清洗研磨后的芯片并烘干，最后在芯片背面蒸鍍一層金屬界面。

化學機械研磨兼具有研磨性物質的機械式研磨與酸堿溶液的化學式研磨兩種作用，可以使芯片表面達到全面性的平坦化。在化學機械研磨制程的硬設備中，研磨頭被用來將芯片壓在研磨墊上并帶動芯片旋轉，至于研磨墊則以相反的方向旋轉。在進行研磨時，由研磨顆粒所構成的研漿會被置于芯片與研磨墊間。

金屬蒸鍍就加熱方式差異，分為電阻式(thermal?coater)與電子槍式(E-gunevaporator)兩類機臺。前者直接將準備熔融蒸發的金屬以線材方式掛在加熱鎢絲上，一旦受熱熔融，因液體表面張力之故，會攀附在加熱鎢絲上，然后徐徐蒸著至四周(包含芯片)。因加熱鎢絲耐熱能力與供金屬熔液攀附空間有限，僅用于低熔點的金屬鍍著且蒸著厚度有限。

電子槍式蒸鍍機則是利用電子束進行加熱，熔融蒸發的金屬顆粒全擺在石墨或鎢質坩堝(crucible)中。待金屬蒸氣壓超過臨界限度，也開始徐徐蒸著至四周(包含芯片)。電子槍式蒸鍍機可蒸著熔點較高的金屬，厚度也比較不受限制。

在上述的化學機械研磨制程中，芯片表面由于研磨會產生破壞層，這些破壞層從材料力學的方向來定義，由上到下依次分為機械破壞層，應力破壞層以及緩沖層。這些破壞層內部有應力作用，如果金屬直接蒸鍍的在這些破壞層上，當芯片應用到最終設備的過程中，芯片本身的溫度會升高，高溫會導致應力效應增大，即這些破壞層的熱膨脹系數增大，很容易發生金屬層從芯片的表面剝離，最后造成芯片不能使用。在有些嚴重的情況下，當研磨后芯片的破壞層直接的應力很大時，金屬蒸鍍后，芯片的表面就會產生部分金屬剝離的現象，嚴重影響了芯片的良率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種場效應管芯片背面制程，其可以有效改進芯片背面金屬附著力。

為實現上述目的，本發明提供一種場效應管芯片背面制程，其中，該方法包括如下步驟：a.在芯片正面貼膜；b.研磨芯片的背面；c.清洗研磨后的芯片并烘干；d.通過蝕刻制程去除芯片背面在步驟b中產生的破壞層，并形成凹凸不平的表面；e.通過金屬蒸鍍制程在芯片背面蒸鍍一層金屬界面。

與現有技術相比，本發明通過增加濕式蝕刻制程去除芯片背面的破壞層，由此降低破壞層的內應力，防止金屬剝離芯片背面，同時，濕式蝕刻制程還使芯片背面變得很粗糙，粗糙面在金屬蒸鍍過程中提供了較大的接觸面積，進一步增加了金屬在芯片背面的附著力，從而有效降低了熱阻。

具體實施方式

本發明提供的場效應管芯片背面制程包括如下步驟，首先芯片正面貼膜，將芯片送入化學機械研磨機臺研磨芯片的背面，研磨后的芯片通過清洗后并烘干，然后送入蝕刻機臺，通過濕式蝕刻制程去除芯片背面由于化學機械研磨形成的破壞層，并在芯片背面形成凹凸不平的表面。

濕式蝕刻為將芯片浸泡于特定化學蝕刻液中利用化學反應來蝕刻，其可以分為三個步驟：1)化學蝕刻液擴散至芯片的表面；2)蝕刻液與芯片表面發生化學反應；3)反應后的產物從芯片表面擴散至溶液中，并隨蝕刻液排出。

在本發明較佳實施例的濕式蝕刻制程中，采用了混合的酸性溶液，芯片背面的硅原子具有特殊的鍵合結構，酸性溶液與芯片背面發生化學反應的做成是酸性溶液在不同的蝕刻方向上具有不同的蝕刻速率(Etch?rate)，即在單位時間內芯片背面被蝕刻的厚度均不同，由此增加了芯片背面的粗糙度；同時，通過濕式蝕刻還去除了芯片背面在化學機械研磨制程中產生的破壞層，降低了芯片在后續使用過程中的內應力。在實際操作過程中，蝕刻的厚度設定確保芯片在化學機械研磨過程中產生的破壞層完全被蝕刻掉，在此基礎上，再蝕刻一定厚度，從而達到增加芯片表面的粗糙度的效果。在本發明較佳實施例中，蝕刻的厚度大于破壞層的厚度，通過一次濕式蝕刻，不僅完全蝕刻掉破壞層，而且達到了增加芯片表面粗糙度的效果。

最后，將芯片送入蒸鍍腔內進行金屬蒸鍍，即在芯片背面蒸鍍一層金屬界面，由于芯片背面很粗糙，所以金屬很容易附著在芯片背面；此外，芯片的內應力較小，所以在蒸鍍過程中消除了由于內應力過大而導致金屬部分剝離芯片背面的現象，提高了芯片的良率。特別是在芯片作為成品使用在最終設備中的時候，降低了由于連續使用產生的高溫導致芯片背面的金屬與芯片剝離的現象，有效提高了芯片的使用壽命。