[發明專利]一種超薄半導體晶片的制作方法

有效

• 申請號: 201310043017.0
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103094094A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 岳愛文;胡艷;劉巍;劉應軍
• 申請（專利權）人: 武漢電信器件有限公司
• 主分類號: H01L21/312
• 分類號: H01L21/312;H01L21/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及半導體芯片制造技術領域，特別涉及一種超薄半導體晶片的制作方法。

背景技術

在以InP或GaAs為襯底的半導體制作工藝中，通常需要在制作完位于外延層面(正面)后的相關工藝后，需要將晶片減薄和拋光到80-150μm，然后再在拋光面上制作與正面圖形對準的其他相關工藝，而且經常需要在200-300℃的溫度下淀積SiO₂或SiNx或熱蒸發金屬膜。通常的方法是在晶片需要淀積SiO₂或SiNx或熱蒸發金屬膜前，將拋光后的晶片從載片上卸下來，然后將晶片在200-300℃的溫度下進行生長介質膜或蒸發金屬膜等其他工藝，然后再將晶片沾到載片上進行光刻等工藝，如果需要多次生長介質膜或蒸發金屬膜，反復卸片和沾片將變得非常繁瑣，不僅費時，而且80-150μm厚度的InP或GaAs晶片在反復操作中極容易破碎。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種超薄半導體晶片的制作方法。

為達成上述目的，本發明提供一種超薄半導體晶片的制作方法，包括以下步驟：

1)在晶片1表面通過涂膠機制作聚酰亞胺涂層2；

2)用粘片機將載片3和步驟1)所得晶片1粘合；

3)在氮氣4氣氛下，將步驟2)所得晶片1和載片3通過加熱沾為一體；

4)將步驟3)所得沾有晶片1的載片3通過沾片工藝沾在另一個載具上進行減薄和拋光；

5)將步驟4)所得沾有晶片1的載片3(連同載具)通過在去蠟液或CCl₄中浸泡從載具上自動卸落；

6)將步驟5)所得沾有晶片1的載片3直接送入PECVD設備于晶片1的拋光面上淀積SiO₂或SiNx介質絕緣膜，或者放入電子束蒸發機或濺射機中沉積金屬膜；

7)將上述沾有晶片1的載片3浸入NMP或PG?remover溶液中加熱到50~80℃,?N-甲基吡咯烷酮或PG?remover溶液將通過載片3上的小孔和邊緣逐漸溶解未充分鈍化的聚酰亞胺涂層2，最終晶片1和載片3脫離。

進一步地，其中步驟1)中所述聚酰亞胺涂層2的厚度為5-10μm。

進一步地，其中步驟2)中所述載片3是厚度為0.5-1mm的石英玻璃或藍寶石襯底，其表面設有直徑為2mm、間距為10-15mm的周期圓孔。

進一步地，其中步驟3)中，步驟2)所得晶片1和載片3通過100-350℃、2.5-3小時的加熱牢牢地沾為一體，且晶片1和載片3之間的聚酰亞胺涂層2鈍化。

進一步地，其中步驟3)中所述氮氣(4)為純度>99.5%的氮氣。

進一步地，其中步驟4)中所述沾片工藝為石蠟沾片工藝。

進一步地，其中步驟4)中所述沾有晶片1的載片3通過石蠟沾片工藝后，將晶片1減薄到80-150μm。

進一步地，其中步驟6)中所述淀積SiO₂或SiNx介質絕緣膜的溫度為250-300℃；所述沉積金屬膜的溫度為低于300℃。

進一步地，其中步驟6)之后還包括步驟6a)：在步驟6)所得晶片1的拋光面上進行光刻或刻蝕，或者多次于250-300℃下進行熱處理，或淀積SiO₂或SiNx介質絕緣膜。

本發明具有以下優點：

1、本發明所提供的制作方法，利用聚酰亞胺涂層將晶片和載片沾在一起，聚酰亞胺涂層經過不高于350℃的溫度鈍化，保證晶片良好地沾附在載片上；

2、本發明所提供的制作方法，其中載片為玻璃或藍寶石，而且上面有周期分布的小孔；一方面玻璃或藍寶石襯底透光性好，利于后續的雙面對準光刻工藝，另一方面周期分布的小孔有利于在卸片時通過N-甲基吡咯烷酮或PG?remover溶液溶解聚酰亞胺涂層，加速晶片和玻璃或藍寶石分離；

3、本發明所提供的制作方法，經過350℃鈍化后的聚酰亞胺涂層可以經受350℃下的其他半導體制作工藝，如淀積介質絕緣膜和熱蒸發金屬膜，而不會造成污染(如高真空的PECVD或熱蒸發設備產生的污染)；

4、本發明所提供的制作方法，不僅可避免反復卸片和沾片的繁瑣工藝，節約工時，工藝簡單，還可以避免卸片和沾片時可能出現的InP或GaAs薄片破碎問題。

附圖說明

圖1為本發明半導體晶片在制作聚酰亞胺涂層之前的剖面示意圖；

圖2?為本發明半導體晶片在制作聚酰亞胺涂層之后的剖面示意圖；

圖?3?為本發明半導體晶片制作中在加熱爐中聚酰亞胺涂層鈍化的示意圖；