[發明專利]一種加工治具及晶圓制造方法

在審

• 申請號: 201610462607.0
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN107546146A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 李海濱;潘盼;許建華
• 申請（專利權）人: 蘇州能訊高能半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/673;H01L21/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 張玲

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種半導體晶圓背孔刻蝕工藝的加工治具及晶圓制造方法。

背景技術

射頻半導體器件性能會受到封裝過程中寄生效應的影響，尤其在封裝引線過程中，源極引線所引入的寄生電感會降低射頻半導體器件的增益，所以為降低源極引線電感，人們通常在射頻半導體器件制備工藝中制備接地背孔來消除鍵合引線所引入的較大的寄生電感，從而提高射頻器件的增益性能。

現在人們熟知的射頻半導體器件主要有硅基射頻器件，砷化鎵射頻器件以及氮化鎵射頻器件。以當前研究熱點的氮化鎵射頻半導體器件為例，在制備氮化鎵背孔工藝中，需要把三英寸碳化硅襯底晶圓粘附在四英寸載片上進行作業，在襯底減薄后在其上制備硬金屬，并通過光刻、刻蝕工藝形成刻蝕掩膜，然后采用干法刻蝕工藝形成背孔結構。

一般情況下，刻蝕掩膜制備在整個四英寸載片(上含三英寸晶圓)上，由于三英寸晶圓和四英寸載片交界處臺階過高，同時由于粘片中所用有機物的污染及金屬制備工藝中的缺陷，在掩膜制備中未被三英寸晶圓覆蓋的四英寸載片或多或少會有一定區域裸露；這些裸露的部分在背孔刻蝕工藝中受到等離子體的刻蝕而導致損害，經多次工藝后會引起載片的報廢。為避免上述問題的發生，要在工藝流程中對相關工藝進行繁瑣的操作，增加了作業時間且并不能完全保證工藝質量。此外，背孔刻蝕工藝中硬掩膜會導致大量的刻蝕產物沉積到工藝腔體內壁，會引入較頻繁的維護作業，降低生產效率。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種加工治具及晶圓制造方法，以改善上述的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

一種加工治具，包括載片和蓋板，所述載片上設置凹槽，所述凹槽用于承載晶圓，所述蓋板用于蓋設晶圓，所述蓋板上設置開口，所述開口用于晶圓的一部分從開口露出。

優選地，所述凹槽為類U型凹槽，所述凹槽輪廓包括一條弧度不大于π的圓弧以及該圓弧的兩個端點處的切線。

優選地，所述凹槽的圓弧的弧度在π/2～π之間。

優選地，所述載片為圓形載片，所述載片的圓心與所述凹槽圓弧的圓心重合。

優選地，所述凹槽的深度小于所要加工晶圓的厚度。

優選地，所述凹槽可以采用干法刻蝕、濕法腐蝕、沉積方式或者機械加工中的一種方式或者多種方式組合制備得到。

優選地，所述開口形狀與所加工晶圓形狀相同，所述開口的尺寸相對晶圓的尺寸按比例縮小。

優選地，所述蓋板固定于一刻蝕機托盤上。

本發明還提供了一種晶圓制造方法，包括：

將晶圓固定于一載片的凹槽內；

在晶圓表面制備刻蝕掩膜；

在晶圓表面制備背孔圖形；

利用一具有開口的蓋板蓋設晶圓，所述晶圓的一部分從所述蓋板的開口暴露出來；

在晶圓表面制備出背孔。

優選地，所述在晶圓表面制備刻蝕掩膜的步驟之前，還包括步驟：

對所述晶圓進行減薄。

優選地，所述在晶圓表面制備出背孔的步驟之后，所述方法還包括步驟：

去除晶圓的刻蝕掩膜，在晶圓上制備金屬。

優選地，所述載片的凹槽輪廓包括一條弧度不大于π的圓弧以及該圓弧的兩個端點處的切線，所述晶圓內置于所述凹槽時，晶圓被所述圓弧抵持。

優選地，所述開口形狀與所加工晶圓形狀相同，所述開口的尺寸相對晶圓的尺寸按比例縮小。

本發明提供的加工治具包括蓋板和載片。通過設有開口的蓋板覆蓋于晶圓和載片的表面，僅晶圓通過蓋板的開口暴露在外，載片被蓋板的其余部位覆蓋，在進行刻蝕工藝時，蓋板能夠保護載片不受等離子體的刻蝕，延長了載片的使用周期，節約生產成本。另外，由于晶圓邊緣和載片交界處被蓋板覆蓋，對該交界處金屬的覆蓋性要求變得不再嚴格，可以簡化相應工藝流程。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1A是本發明實施例所提供的一種加工治具的結構截面示意圖。

圖1B是本發明所提供的一種加工治具的另外一種結構截面示意圖。