一種場效應管晶片背面製程的製作方法

2023-04-26 17:39:56

專利名稱：一種場效應管晶片背面製程的製作方法
技術領域：
本發明涉及晶片製程，尤其涉及 一 種場效應管晶片背面製程。
技術背景標準的場效應管晶片背面製程通常包括晶片正面貼膜，通過化學機械研磨 機臺研磨晶片背面，清洗研磨後的晶片並烘乾，最後在晶片背面蒸鍍一層金屬 界面。化學機械研磨兼具有研磨性物質的機械式研磨與酸鹼溶液的化學式研磨兩 種作用，可以使晶片表面達到全面性的平坦化。在化學機械研磨製程的硬設備 中，研磨頭被用來將晶片壓在研磨墊上並帶動晶片旋轉，至於研磨墊則以相反 的方向旋轉。在進行研磨時，由研磨顆粒所構成的研漿會被置於晶片與研磨墊間。金屬蒸鍍就加熱方式差異，分為電阻式(thermal coater)與電子槍式(E-gun evaporator)兩類機臺。前者直接將準備熔融蒸發的金屬以線材方式掛在加熱鵠 絲上， 一旦受熱熔融，因液體表面張力之故，會攀附在加熱鴒絲上，然後徐徐 蒸著至四周(包含晶片)。因加熱鴒絲耐熱能力與供金屬熔液攀附空間有限，僅 用於低熔點的金屬鍍著且蒸著厚度有限。 '電子槍式蒸鍍機則是利用電子束進行加熱，熔融蒸發的金屬顆粒全擺在石 墨或鎢質坩堝(crucible)中。待金屬蒸氣壓超過臨界限度，也開始徐徐蒸著至四 周(包含晶片)。電子槍式蒸鍍機可蒸著熔點較高的金屬，厚度也比較不秉限制。在上述的化學機械研磨製程中，晶片表面由於研磨會產生破壞層，這些破 壞層從材料力學的方向來定義，由上到下依次分為機械破壞層，應力破壞層以 及緩沖層。這些破壞層內部有應力作用，如果金屬直接蒸鍍的在這些破壞層上， 當晶片應用到最終設備的過程中，晶片本身的溫度會升高，高溫會導致應力效 應增大，即這些破壞層的熱膨脹係數增大，很容易發生金屬層從晶片的表面剝離，最後造成晶片不能使用。在有些嚴重的情況下，當研磨後晶片的破壞層直 接的應力很大時，金屬蒸鍍後，晶片的表面就會產生部分金屬剝離的現象，嚴 重影響了晶片的良率。

發明內容
本發明的目的在於提供一種場效應管晶片背面製程，其可以有效改進晶片 背面金屬附著力。
為實現上述目的，本發明提供一種場效應管晶片背面製程，其中，該方法
包括如下步驟a.在晶片正面貼膜；b.研磨晶片的背面；c.清洗研磨後'的晶片 並烘乾；d.通過蝕刻製程去除晶片背面在步驟b中產生的破壞層，並形成凹凸 不平的表面；e.通過金屬蒸鍍製程在晶片背面蒸鍍一層金屬界面。
與現有技術相比，本發明通過增加溼式蝕刻製程去除晶片背面的破壞層， 由此降低破壞層的內應力，防止金屬剝離晶片背面，同時，溼式蝕刻製程還使 晶片背面變得很粗糙，粗糙面在金屬蒸鍍過程中提供了較大的接觸面積，進一 步增加了金屬在晶片背面的附著力，從而有效降低了熱阻。
具體實施例方式
本發明提供的場效應管晶片背面製程包括如下步驟，首先晶片正面貼膜， 將晶片送入化學機械研磨機臺研磨晶片的背面，研磨後的晶片通過清洗後並烘 幹，然後送入蝕刻機臺，通過溼式蝕刻製程去除晶片背面由於化學機械研磨形 成的破壞層，並在晶片背面形成凹凸不平的表面。
溼式蝕刻為將晶片浸泡於特定化學蝕刻液中利用化學反應來蝕刻，其可以 分為三個步驟1)化學蝕刻液擴散至晶片的表面；2)蝕刻液與晶片表面發生 化學反應；3)反應後的產物從晶片表面擴散至溶液中，並隨蝕刻液排出。
在本發明較佳實施例的溼式蝕刻製程中，採用了混合的酸性溶液，晶片背 面的矽原子具有特殊的鍵合結構，酸性溶液與晶片背面發生化學反應的做成是 酸性溶液在不同的蝕刻方向上具有不同的蝕刻速率(Etch rate),即在單位時 間內晶片背面被蝕刻的厚度均不同，由此增加了晶片背面的粗糙度；同時，通 過溼式蝕刻還去除了晶片背面在化學機械研磨製程中產生的破壞層，降低了晶片在後續使用過程中的內應力。在實際操作過程中，蝕刻的厚度設定確保晶片 在化學機械研磨過程中產生的破壞層完全被蝕刻掉，.在此基礎上，再蝕.刻一定 厚度，從而達到增加晶片表面的粗糙度的效果。在本發明較佳實施例中，蝕刻 的厚度大於破壞層的厚度，通過一次溼式蝕刻，不僅完全蝕刻掉破壞層，而且 達到了增加晶片表面粗糙度的效果。最後，將晶片送入蒸鍍腔內進行金屬蒸鍍，即在晶片背面蒸鍍一層金屬界面，由於晶片背面很粗糙，所以金屬很容易附著在晶片背面；此外，晶片的內 應力較小，所以在蒸鍍過程中消除了由於內應力過大而導致金屬部分剝離晶片 背面的現象，提高了晶片的良率。特別是在晶片作為成品使用在最終設備中的 時候，降低了由於連續使用產生的高溫導致晶片背面的金屬與晶片剝離的現象， 有效提高了晶片的使用壽命。
權利要求
1、一種場效應管晶片背面製程，其特徵在於，該方法包括如下步驟a.在晶片正面貼膜；b.研磨晶片的背面；c.清洗研磨後的晶片並烘乾；d.通過蝕刻製程去除晶片背面在步驟b中產生的破壞層，並形成凹凸不平的表面；e.通過金屬蒸鍍製程在晶片背面蒸鍍一層金屬界面。
2、 如權利要求1所述的一種場效應管晶片背面製程，其特徵在於，步驟d中的 蝕刻製程是溼式蝕刻製程。
3、 如權利要求2所述的一種場效應管晶片背面製程，其特徵在於，溼式蝕刻制 程中採用酸性的溶液作為蝕刻液，利用酸性溶液與晶片背面在反應的過程中在粗糙度。
全文摘要
本發明提供一種場效應管晶片背面製程，其中，該方法包括如下步驟a.在晶片正面貼膜；b.研磨晶片的背面；c.清洗研磨後的晶片並烘乾；d.通過蝕刻製程去除晶片背面在步驟b中產生的破壞層，並形成凹凸不平的表面；e.通過金屬蒸鍍製程在晶片背面蒸鍍一層金屬界面。與現有技術相比，本發明通過增加溼式蝕刻製程去除晶片背面的破壞層，由此降低破壞層的內應力，防止金屬剝離晶片背面，同時，溼式蝕刻製程還使晶片背面變得很粗糙，粗糙面在金屬蒸鍍過程中提供了較大的接觸面積，進一步增加了金屬在晶片背面的附著力，從而有效降低了熱阻。
文檔編號H01L21/335GK101409235SQ20071004683
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者隆 呂, 彤 江, 陳泰江 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司