[發明專利]一種減小鍺磨削片彎曲度的加工方法

有效

• 申請號: 201811517794.3
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109352430B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 何遠東;韓煥鵬;王雄龍;張偉才;趙權;楊洪星;陳晨;楊靜;李明佳
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

本發明公開了一種減小鍺磨削片彎曲度的加工方法，該加工方法包括磨削、貼膜、去膜、化學腐蝕等步驟，首先對鍺單晶片的背面順磨磨削減薄，然后背面貼膜對正面進行逆磨磨削減薄，通過紫外燈照射去膜，最后對鍺單晶片進行化學腐蝕處理，即得到彎曲度小的鍺單晶磨削片。采用本發明提供的減小鍺磨削片彎曲度的加工方法減少了崩邊和裂紋的產生，降低了鍺單晶片加工碎片率；UV膜能夠對鍺磨削片的背面及晶片邊緣起到了保護作用；由于加工后的鍺磨削片的彎曲度小，達到了背面磨削紋路密度大且穩定性好的標準要求，從而提高了鍺磨削片的表面質量。

技術領域

本發明涉及半導體材料加工，尤其涉及一種減小鍺磨削片彎曲度的加工方法。

背景技術

鍺材料不僅具有與砷化鎵材料相近的晶格常數和熱膨脹系數，同時因其優異的耐高溫和抗輻照性能，是空間用多結砷化鎵太陽電池最為理想的襯底材料。鍺襯底在電池結構中不僅起到支撐作用，同時外延生長制作底電池參與光電轉化，進而影響空間用多結砷化鎵太陽電池的轉化效率。隨著科學技術的發展，鍺襯底的主流厚度已降至140μm，器件廠商對鍺襯底的幾何參數提出了更高的要求。

磨削是一種主要的晶片減薄技術，單晶切片可以通過磨削的方式去除切割損傷層。磨削減薄具有加工面型好、工作效率高、加工精度高的特點，在鍺單晶片的機械減薄中被廣泛應用。在最常用的晶片自旋轉單面磨削加工中，轉臺上一次裝入一個晶片（轉臺直徑大于晶片直徑）。待砂輪工作面調整至晶片中心位置后，砂輪只進行軸向進給，晶片與砂輪繞各自軸線旋轉進行磨削減薄。

鍺單晶片自旋轉單面磨削減薄，極容易產生微裂紋和晶格扭曲造成彎曲度的增大，導致后續加工碎片率的上升；由于后序鍺磨削片的背面將蒸鍍外延層進行背電極的制作，所以對背面的磨削紋路密度及穩定性提出了更高的要求。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明提供一種減小鍺磨削片彎曲度的加工方法。

本發明的目的是通過以下的技術方案實現的：一種減小鍺磨削片彎曲度的加工方法，其特征在于，依次進行背面順磨磨削、貼膜、正面逆磨磨削、去膜、化學腐蝕加工工序，其具體步驟如下：

步驟一、測試鍺單晶片原始厚度為W₀，將鍺單晶片正面向下吸附于轉臺上，磨削砂輪軸向進給對鍺單晶片背面進行順磨磨削，減薄至厚度為W₁；

步驟二、在鍺單晶片背面貼合相同大小的UV膜；

步驟三、將貼膜的鍺單晶片背面向下吸附于轉臺上，磨削砂輪軸向進給對鍺單晶片正面進行逆磨磨削，減薄至目標厚度為W₂；

步驟四、采用紫外燈照射的方法去膜；

步驟五、將鍺單晶磨削片于酸腐蝕液中浸泡進行化學腐蝕，沖水甩干后即得到彎曲度小的鍺單晶磨削片。

本發明所述鍺磨削片的背面順磨磨削減薄厚度滿足7μm≤（W₀-W₁）≤11μm。

本發明所述鍺磨削片的正面逆磨磨削減薄滿足15μm≤（W₁-W₂）≤19μm。

本發明所述酸腐蝕液由96～98%濃度的硫酸、30～32%濃度的雙氧水及去離子水配制而成；硫酸、雙氧水、去離子水的體積比為（3～5）:（1.2～1.5）:1；腐蝕溫度為60～65℃；腐蝕時間為5～7min；鍺磨削片去除量為1～3μm。

本發明所述磨削砂輪型號為800～2000#；磨削砂輪轉速為3000～5500RPM；磨削砂輪軸向進給速率為0.1～0.7μm/s。

本發明所述去離子水壓力為0.1～0.3Mpa，去離子水流量為2～5L/min。

本發明所述的UV膜選擇中粘性低溫的UV膜。