[發明專利]一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法

無效

• 申請號: 201310473512.5
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103495908A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 汪寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及InP?RFIC制備技術領域，尤其涉及一種對InP基射頻集成電路(Radio?Frequency?Integrated?Circuit，RFIC)晶圓進行磁流變減薄拋光的方法。

背景技術

隨著高新技術不斷應用于軍事領域，射頻微波信號頻率越來越高，頻段越來越寬，數字芯片的處理能力越來越強，現代戰爭逐漸進入了信息化時代和數字化時代。電子器件的快速發展使信號的傳輸速率越來越快，III-V族化合物憑借其優良的頻率特性，其半導體器件和相關的超高速數字／數模混合電路正在成為軍事通訊、雷達、制導、空間防御、高速智能化武器及電子對抗等現代化國防裝備的核心部件之一。特別是在太赫茲研究領域，Inp材料的使用方興未艾。在眾多的III-V族化合物半導體器件中，InP材料具有獨特的優勢，這主要得益于其優良的材料特性，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結構或者HBT結構，都有非常優異的高頻、大功率性能。但是InP材料的物理性能卻很差，非常易碎，很小的碰撞或振動都會導致晶圓碎裂而前功盡棄，因此InP材料的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，有一項是必須要面對和解決的難題，就是其減薄拋光工藝，這主要是由于兩項原因決定的。其一，大功率RFIC在工作時產生的熱量很大，由于發熱使得RFIC的溫度升高而導致噪聲增大，信號失真，嚴重的情況下會導致RFIC燒穿失效的結果。其二，因為超高頻，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基材料襯底必須達到很纖薄的厚度和很高的光潔度，近似鏡面效果。

對于以上兩點，比較成熟的解決方法對InP基晶圓襯底進行減薄拋光，使InP基晶圓達到很薄的厚度，并且減薄拋光的表面要實現鏡面效果以滿足背面金屬的強力粘附。在減薄拋光工藝完成之后在InP基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通，實現熱量的有效釋放，降低寄生效應。

基于此解決方案，針對InP材料脆弱的物理性能，本發明開發了一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，以解決拋光過程中對InP襯底的擠壓應力和物理損傷。避免了傳統CMP工藝中由于拋光盤型變誤差造成的加工精度失真，達到對InP襯底的高精度拋光效果的目的。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，包括：步驟1：將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合：步驟2：將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光；步驟3：對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗；步驟4：將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離。

上述方案中，步驟1中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合，包括：將待減薄的InP基RFIC晶圓放置于UV粘膜上，放于熱板上，熱板溫度60℃，在2×10^-2mabr真空下，施加0.6bar壓強于InP基RFIC晶圓上進行鍵合，鍵合時間20分鐘。

上述方案中，步驟2中所述將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光，包括：使用真空夾具吸附步驟1完成UV鍵合的InP基RFIC晶圓，將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光。

上述方案中，所述油基拋光液主要成分包括(體積比)：人造金剛石CBN顆粒，顆粒直徑50～200nm，體積5～8％；羥基鐵30～40％；硅油50～60％；穩定劑2～5％。所述磁流變減薄拋光中，真空夾具轉速80～200rpm，磁場強度H為300～500kA／m。

上述方案中，步驟3中所述對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗，包括：采用去離子水將拋光后的InP基RFIC晶圓沖洗干凈，40℃N2吹干。

上述方案中，步驟4中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離，包括：將InP基RFIC晶圓放入UV去膠機進行UV照射，UV波段185～365nm，照射時間20分鐘，使UV粘膠分解，取下InP基RFIC晶圓。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：