[發明專利]一種大尺寸SiC晶片的背面處理方法

有效

• 申請號: 201710010531.2
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106625204B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 孔令沂;孫國勝;卓俊輝;劉丹;韓景瑞;張新河;李錫光;蕭黎鑫
• 申請（專利權）人: 東莞市天域半導體科技有限公司
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;B24B37/10;B24B7/22;H01L21/02
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

本發明公開一種大尺寸SiC晶片的背面處理方法，其包括以下步驟：步驟1：對SiC晶片正面覆蓋藍膜作為保護層；步驟2：將SiC晶片正面貼入拋光夾具的模板內，該SiC晶片正面覆蓋的藍膜與模板緊密接觸，且其之間無氣泡；步驟3：將裝好SiC晶片的拋光夾具放置于拋光設備上，拋光設備對SiC晶片背面進行研磨拋光處理；步驟4：對SiC晶片進行清洗，封裝；其中，于步驟3中，拋光設備采用金剛石研磨液與CMP拋光液調配制成的組合型研磨拋光液，配合合成纖維聚合物拋光墊對SiC晶片背面進行研磨拋光處理。本發明可快速將SiC晶片背面原先可見的背面生長層和污染層進行有效去除，同時還可有效控制并減小SiC晶片的應力和形變。

技術領域：

本發明涉及半導體材料技術領域，特指一種大尺寸SiC晶片的背面處理方法。

背景技術：

碳化硅(SiC)材料，由于其高熱導率、高擊穿場強、禁帶寬度大、電子飽和漂移速率高，以及耐高溫、抗輻射和化學穩定性好等優良理化特性，成為制備功率半導體器件的第三代半導體材料，但是由于SiC具有極高的硬度(莫氏硬度為9.2)以及極強的表面張力，卻給半導體后道工藝帶來極大的難題，為了后續進行電鍍背金等一系列復雜的半導體工藝，需要對晶片背面進行清潔和拋光處理。

作為當代最具有戰略意義的第三代半導體材料之一，SiC材料和器件正在迅速發展，目前6英寸晶片已經在逐步替代4英寸晶片而成為主流，控制加工成本和提高加工效率也是目前SiC材料發展的重要趨勢。作為一步關鍵的銜接工序，背面處理的效果決定著前道和后道工藝能否銜接，保障電路性能的穩定發揮、不退化。

現有技術，難以采用晶片減薄機快速對SiC晶片進行快速有效的減薄或背面處理；而采用研磨拋光的傳統工藝非常耗時耗力，而且加工過程中使用硬性研磨盤和研磨液的步驟通常導致晶片的應力劇變和形變嚴重，表現為晶片彎曲度Bow和晶片翹曲度Warp的數值通常是五至十倍的增加，極易損傷晶片并嚴重增大了晶片破損幾率。

因此，針對需要快速達到背面清潔度和粗糙度的SiC晶片，目前缺少一種有效的背面處理方法。有鑒于此，本發明人提出以下技術方案。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種大尺寸SiC晶片的背面處理方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用了下述技術方案：該大尺寸SiC晶片的背面處理方法包括以下步驟：步驟1：對SiC晶片正面覆蓋藍膜作為保護層；步驟2：將SiC晶片正面貼入拋光夾具的模板內，該SiC晶片正面覆蓋的藍膜與模板緊密接觸，且其之間無氣泡；步驟3：將裝好SiC晶片的拋光夾具放置于拋光設備上，拋光設備對SiC晶片背面進行研磨拋光處理；步驟4：對SiC晶片進行清洗，封裝；其中，于步驟3中，拋光設備采用金剛石研磨液與CMP拋光液調配制成的組合型研磨拋光液，配合合成纖維聚合物拋光墊對SiC晶片背面進行研磨拋光處理。

進一步而言，上述技術方案中，步驟3中所述組合型研磨拋光液的PH值為8～11，且組合型研磨拋光液由按照體積比比值為0.2～5.0的金剛石研磨液與CMP拋光液調配制成，其中，金剛石研磨液為中性金剛石研磨液，且該中性金剛石研磨液中金剛石粒徑為1～15μm；合成纖維聚合物拋光墊對SiC晶片背面進行研磨拋光處理的磨拋壓力為2～40kPa。

進一步而言，上述技術方案中，步驟3中所述組合型研磨拋光液的PH值為10.2，且組合型研磨拋光液由按照體積比比值為2的金剛石研磨液與CMP拋光液調配制成，其中，金剛石研磨液為中性金剛石研磨液，且該中性金剛石研磨液中金剛石粒徑為5μm；合成纖維聚合物拋光墊對SiC晶片背面進行研磨拋光處理的磨拋壓力為8kPa。

進一步而言，上述技術方案中，所述大尺寸SiC晶片為6英寸的外延層制有器件圖形的SiC晶片，該SiC晶片的外延層上制有器件圖形層以及覆蓋于器件圖形層上的光刻膠保護層，該光刻膠保護層與所述藍膜貼合。