[發明專利]一種異形半導體晶片、制備方法及晶片支承墊

有效

• 申請號: 201510242648.4
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN105161397B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 王元立;劉文森;劉繼斌;古燕;劉英偉
• 申請（專利權）人: 北京通美晶體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/683
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發明提供一種異形半導體晶片、其制備方法及晶片支承墊，所述方法包括：(1)提供一種異形晶片原片；(2)對晶片原片進行磨邊處理；(3)對磨邊后的晶片進行表面研磨加工，其中晶片置于一個支承墊的內腔中，支承墊的內腔具有多個直邊，各直邊延長線相交形成異形形狀，內腔在各直邊延長線相交形成的各個角部處還具有外凸部分，各外凸部分與相鄰各直邊以過渡圓弧連接，所述晶片的形狀與內腔的形狀匹配；(4)對異形支承墊內的晶片進行粗拋光，然后進行精拋光。本發明制備異形半導體晶片的方法減少或避免了加工過程中晶片破損的風險，提高了晶片的成品率。

技術領域

本發明涉及一種半導體晶片、其制備方法及晶片支承墊，更具體地，涉及一種異形半導體晶片、其制備方法及晶片支承墊。

背景技術

半導體晶片由于其在電子、通訊及能源等多種領域中的應用，越來越廣泛地受到關注。其中，將半導體晶片用作太陽能電池的襯底材料是一個重要的應用方向。目前，太陽能電池的襯底材料多為圓形襯底，在襯底的外延和后續電池工藝完成后，再切割成方形的電池進行模組的加工，這造成靠近圓形半導體晶片邊緣的電池材料的浪費。開發方形襯底，能節約半導體晶片外延和電池制作的成本，并能方便后續電池模組的加工。此外，在許多其他應用領域中，也希望使用方形半導體晶片。因此，研究包括方形半導體晶片在內的非圓形半導體晶片(統稱為異形半導體晶片)的制備具有重要意義。

晶片在制造過程中需要研磨和拋光，為此，將晶片置于一個晶片支承墊(carrier)(也稱游星輪)中呈穿透的洞形狀的內腔內，在研磨或拋光設備中進行處理(其中支承墊放在研磨、拋光設備下盤的拋光墊上，晶片放在支承墊的內腔中，晶片下表面與拋光墊接觸，研磨、拋光設備上盤的拋光墊壓住晶片上表面，在拋光設備的帶動下晶片做公轉和自轉，實現研磨和拋光)。在這些處理步驟中，與圓形半導體晶片相比，異形半導體晶片的處理要困難得多，例如，如果方形半導體晶片置于具有圓形內腔的傳統圓片研磨和拋光設備中的晶片支承墊內，則方形晶片的直角處需采用較大的過渡圓弧，造成晶片有效面積的浪費；同時，在操作過程中，也不易將晶片控制在圓形的支承墊的內腔內，相反，晶片易從圓形的支承墊的內腔“逃”出，結果造成晶片的破碎。如果直接采用方形內腔的支承墊，則在操作過程中晶片角部集中受力，也同樣易于造成晶片的破碎。

因此，目前用于制備太陽能電池的方形硅片由晶棒切割形成后，不進行倒角和表面研磨、化學機械拋光等處理，導致這樣的硅片表面粗糙，難于在平整和粗糙度達到較高的要求。

總之，迄今為止，尚未見有成熟的、能以工業規模生產平整的非圓形，即異形半導體晶片的方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種制備平整的異形半導體晶片的方法，該方法包括以下步驟：

(1)提供一種異形晶片原片；

(2)對晶片原片進行磨邊處理；

(3)對磨邊后的晶片進行表面研磨加工，其中晶片置于一個支承墊的內腔中，支承墊的內腔具有多個直邊，各直邊延長線相交形成異形形狀，內腔在各直邊延長線相交形成的各個角部處還具有外凸部分，各外凸部分與相鄰各直邊以過渡圓弧連接，所述晶片的形狀與內腔的形狀匹配；

(4)對異形支承墊內的晶片進行粗拋光，然后進行精拋光。

任選地，對精拋光后的晶片進行表面清洗處理。

此外，本發明還提供了一種異形半導體晶片，其表面微粗糙度Ra(用原子力顯微鏡(AFM)測試，下同，詳見實施例)不高于0.5納米，優選不高于0.4納米。優選地，其平整度以彎曲度(Bow)計(下同，詳見實施例)不高于5μm。優選地，按整體平整度/晶片對角線(位于晶片表面的邊緣的、距離最長的兩個點之間的連線)長度的比值計為0.025-0.075μm/mm，優選0.03-0.065μm/mm。優選地，晶片對角線長度為1.5-15厘米。