[發(fā)明專利]一種硅片拋光粘片方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410465732.8
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104369085A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉磊;郭群英;黃斌;陳璞;何凱旋;陳博;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華東光電集成器件研究所
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標(biāo)事務(wù)所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電子機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于化學(xué)機械拋光的硅片粘片方法。

背景技術(shù)

在MEMS電路生產(chǎn)過程中，對硅片上的沉積物進行平坦化是一道必需且頻繁的工序。目前。完成這一道工序主要采用化學(xué)機械拋光（CMP）工藝。所謂化學(xué)機械拋光，它是采用化學(xué)和機械綜合作用從硅片上去除多余材料，并使其獲得平坦化表面的工藝過程。具體來說，這種拋光方法通常是將待拋光硅片由拋光頭夾持，并將其放置在一高速旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，并在包含有化學(xué)拋光劑和研磨顆粒的拋光漿料的作用下通過拋光墊和硅片的相互摩擦達到平坦化的目的。在拋光過程中，拋光頭起著夾持硅片并對其背側(cè)施加壓力的作用，是實現(xiàn)硅片表面平坦化的關(guān)鍵部件。

目前化學(xué)機械拋光設(shè)備粘片方式，玻璃片和硅片先粘合后，再由拋光頭間接真空吸合玻璃片進行拋光。玻璃片與硅片的粘片工藝選用固體蠟加熱的方式，通過在熱板上加熱下層玻璃片，手動涂覆固體蠟若干，待固體蠟充分融化后將拋光硅片緩慢放置其上；再取另一上層玻璃片壓至拋光硅片上；將上述三層結(jié)構(gòu)移至加壓裝置上，加壓加熱持續(xù)一段時間后使得融化后的液態(tài)蠟充分浸透下層玻璃片和待拋光硅片之間；最后將粘結(jié)后的片子自然冷卻至室溫，從而完成化學(xué)機械拋光機粘片工藝。

由于純手動涂覆固體蠟，涂蠟量及涂覆位置無法保證，而且將拋光片緩慢放置在下層玻璃片過程中無法保證接觸點位置以及貼合后硅片和玻璃片相對位置，容易導(dǎo)致由于手動貼合造成液態(tài)蠟分布不均，影響拋光均勻性；將貼合后的片子加置上層玻璃片過程中由于液態(tài)蠟的流動性會使得待拋光硅片在下層玻璃片上易滑動，造成硅片在下層玻璃片位置錯位，影響拋光均勻性；為了保證溶化后的液態(tài)蠟需充分浸透下層玻璃片和待拋光硅片之間，需保證持續(xù)加壓加熱時間以及自然冷卻時間，造成粘片時間較長，效率很低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決用于化學(xué)機械拋光粘片工藝中均勻性差和粘片效率低的問題，提出了一種硅片拋光粘片方法，這種方法具有簡單可行，易于實現(xiàn)的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種硅片拋光粘片方法，其特征在于包括如下步驟：

a.將帶有一組通孔的玻璃襯底和待拋光硅片直接貼合；

b.將貼合后的硅片和玻璃襯底進行加熱至120℃,持續(xù)10分鐘；

c.將固體蠟填入至玻璃襯底通孔底部；

d.將上述硅片和玻璃襯底加壓，自然冷卻至室溫。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進一步的技術(shù)方案：

步驟b中，將貼合好的硅片倒置放在下層玻璃襯底上，下層玻璃襯底放在加熱臺上加熱至120℃；

步驟d中，將上層玻璃襯底放置在玻璃襯底上，施加壓力P（1-2bar）持續(xù)5分鐘，自然冷卻至室溫。

采取將玻璃襯底通孔的方式，先將待拋光硅片直接與玻璃襯底表面貼合，從背面通孔區(qū)域填入固體蠟，加熱加壓后冷卻至室溫。由于待拋光硅片和玻璃襯底表面光滑，直接貼合后形成范德瓦爾斯力，可以有效保證硅片和玻璃緊密貼合，在加壓過程中不易產(chǎn)生相對移動，保證了貼合后待拋光硅片的均勻性和一致性；同時由于粘合區(qū)域僅在玻璃襯底通孔區(qū)域，縮短了溶化后的液態(tài)蠟充分浸透的時間，提高化學(xué)機械拋光粘片效率。

本發(fā)明提供的一種硅片拋光粘片方法，采取將玻璃襯底通孔的方式，先將待拋光硅片直接與玻璃襯底表面貼合，從背面通孔區(qū)域填入固體蠟，加熱加壓后冷卻至室溫。由于待拋光硅片和玻璃襯底表面光滑，直接貼合后形成范德瓦爾斯力，可以有效保證硅片和玻璃緊密貼合，在加壓過程中不易產(chǎn)生相對移動，保證了貼合后待拋光硅片的均勻性和一致性；同時由于粘合區(qū)域僅在玻璃襯底通孔區(qū)域，縮短了溶化后的液態(tài)蠟充分浸透的時間，提高化學(xué)機械拋光粘片效率。

本發(fā)明與傳統(tǒng)化學(xué)機械拋光粘片方法相比有如下優(yōu)點：待拋光硅片和玻璃襯底直接貼合，中間沒有蠟，保證了貼合后硅片的均勻性和一致性；在玻璃襯底通孔區(qū)域通過固體蠟加熱粘合，縮短了溶化后的液態(tài)蠟充分浸透的時間，提高化學(xué)機械拋光粘片效率；這種方法一致性和可靠性高，工藝易于實現(xiàn)，便于推廣和應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種硅片拋光夾具結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本圖1的A-A剖視圖；

圖3為一種硅片拋光夾具粘片工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。

一、硅片拋光夾具：