[發(fā)明專利]一種對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電化學(xué)減薄拋光的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310473279.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN103500707A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/306
• 分類號(hào): H01L21/306
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及InP?RFIC制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)InP基射頻集成電路(Radio?Frequency?Integrated?Circuit，RFIC)晶圓進(jìn)行電化學(xué)減薄拋光的方法。

背景技術(shù)

隨著高新技術(shù)不斷應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，射頻微波信號(hào)頻率越來越高，頻段越來越寬，數(shù)字芯片的處理能力越來越強(qiáng)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭逐漸進(jìn)入了信息化時(shí)代和數(shù)字化時(shí)代。電子器件的快速發(fā)展使信號(hào)的傳輸速率越來越快，III-V族化合物憑借其優(yōu)良的頻率特性，其半導(dǎo)體器件和相關(guān)的超高速數(shù)字/數(shù)?；旌想娐氛诔蔀檐娛峦ㄓ?、雷達(dá)、制導(dǎo)、空間防御、高速智能化武器及電子對(duì)抗等現(xiàn)代化國防裝備的核心部件之一。

特別是在太赫茲研究領(lǐng)域，InP材料的使用方興未艾。在眾多的III-V族化合物半導(dǎo)體器件中，InP材料具有獨(dú)特的優(yōu)勢，這主要得益于其優(yōu)良的材料特性，例如InGaAs和InP之間很小的晶格失配，以及很高的電子飽和速率等等，所以不論HEMT結(jié)構(gòu)或者HBT結(jié)構(gòu)，都有非常優(yōu)異的高頻、大功率性能。

但是InP材料的物理性能卻很差，非常易碎，很小的碰撞或振動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致晶圓碎裂而前功盡棄，因此InP材料額制造加工就面臨很多工藝上的難題。超高頻率、大功率的InP?RFIC制造工藝中，有一項(xiàng)是必須要面對(duì)和解決的難題，就是其減薄拋光工藝，這主要是由于兩項(xiàng)原因決定的。其一，大功率RFIC在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量很大，由于發(fā)熱使得RFIC的溫度升高而導(dǎo)致噪聲增大，信號(hào)失真，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致RFIC燒穿失效的結(jié)果。其二，因?yàn)槌哳l，特別是在太赫茲波段工作的RFIC要求很低的寄生的電阻和電容，InP基材料襯底必須達(dá)到很纖薄的厚度和很高的光潔度，近似鏡面效果。

對(duì)于以上兩點(diǎn)，比較成熟的解決方法對(duì)InP基RFIC晶圓襯底進(jìn)行減薄拋光，使InP基RFIC晶圓達(dá)到很薄的厚度，并且減薄拋光的表面要實(shí)現(xiàn)鏡面效果以滿足背面金屬的強(qiáng)力粘附。在減薄拋光工藝完成之后在InP基RFIC晶圓襯底拋光面制作大面積的散熱金屬，將正面RFIC電路和背面散熱金屬通過金屬聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)熱量的有效釋放，降低寄生效應(yīng)。

基于此解決方案，針對(duì)InP材料脆弱的物理性能，本發(fā)明開發(fā)了一種對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電化學(xué)減薄拋光的方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電化學(xué)減薄拋光的方法，以解決減薄拋光過程中的機(jī)械損傷帶來的應(yīng)力問題，達(dá)到減薄過程的應(yīng)力有效釋放，達(dá)到實(shí)現(xiàn)InP的低應(yīng)力超薄厚度減薄拋光目的。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電化學(xué)減薄拋光的方法，包括：步驟1：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行清洗；步驟2：在InP基RFIC晶圓表面涂覆光刻膠；步驟3：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電極圖形光刻；步驟4：對(duì)InP基RFIC晶圓制作金屬電極；步驟5：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行清洗；步驟6：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行快速合金；步驟7：在InP基RFIC晶圓表面涂覆光刻膠；步驟8：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行引線圖形光刻；步驟9：對(duì)InP基RFIC晶圓制作引線金屬；步驟10：將InP基RFIC晶圓連入導(dǎo)線；步驟11：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電化學(xué)拋光；步驟12：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行剝離，完成減薄拋光。

上述方案中，步驟1中所述對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行清洗，包括：將InP基RFIC晶圓浸入去離子水進(jìn)行超聲清洗，清洗時(shí)間20分鐘，之后取出用熱N₂吹干。

上述方案中，步驟2中所述在InP基RFIC晶圓表面涂覆光刻膠，包括：先在InP基RFIC晶圓表面噴涂HMDS，在180℃真空烘箱中烘烤10分鐘，之后涂覆S9920光刻膠，膠厚3μm，之后在100℃熱板上烘烤100秒。

上述方案中，步驟3中所述對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電極圖形光刻，包括：對(duì)InP基RFIC晶圓進(jìn)行電極圖形光刻，顯影后，形成電化學(xué)拋光用的電極圖形。

上述方案中，步驟4中所述對(duì)InP基RFIC晶圓制作金屬電極，包括：針對(duì)InP基RFIC晶圓的電極圖形，通過電子束蒸發(fā)臺(tái)制作金屬電極，電極金屬成分為Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au，其厚度分別為Ni3nm/Ge3nm/Au45nm/Ge4nm/Ni6nm/Au200nm。