三五族化合物半導體晶圓的加工方法技術

本發明專利技術提供一種半導體三五族化合物晶圓加工方法，包括以下步驟：S1、制作帶有中心孔的晶圓環；S2、將晶圓放置在晶圓環的中心孔處，并將晶圓與晶圓環進行粘貼固定；S3、將粘貼后的晶圓和晶圓環放置在設備承片位置，確認成片位置壓力顯示為35

【技術實現步驟摘要】
三五族化合物半導體晶圓的加工方法


[0001]本專利技術涉及半導體芯片加工制造
，特別涉及一種三五族化合物半導體晶圓的加工方法。

技術介紹

[0002]磷化銦化合物半導體材料具有電子極限漂移速度高、耐輻射性能好、導熱好的優點被廣泛應用于光纖通訊領域，然而特殊的材料性質導致晶圓尺寸限制在2
?
3英寸，無法匹配化學機械拋光的8英寸與12英寸設備，從而導致在加工過程中晶圓表面膜層均勻性差，無法滿足后續工藝需求，現在已有將小尺寸化合物半導體晶圓粘貼或鍵合的方式附著在大尺寸晶圓進行加工的方式，但晶圓的粘貼及鍵合存在引入顆粒及化合物晶圓材質脆無法有效解除鍵合的問題，且晶圓前道加工設備夾具受限，固定夾具受尺寸影響設備無法完成自動識別、自動傳送等功能。

技術實現思路

[0003]鑒于上述問題，本專利技術的目的是提出一種三五族化合物半導體晶圓的加工方法，通過制作晶圓環的方式，實現小尺寸化合物半導體近晶圓的有效化學機械拋光加工，提升晶圓表面狀態(均勻性＜3％，顆粒度大于0.2μm＜40顆)及后續鍵合效果。通過這種方法，小尺寸化合物晶圓可以被設備識別并自動加工，可以橫向擴展，晶圓環制造不同規格尺寸如4、6英寸等小尺寸晶圓，均可使用，徹底解決了小尺寸化合物晶圓無法匹配設備工夾器具的問題。
[0004]為實現上述目的，本專利技術采用以下具體技術方案：
[0005]本專利技術提供一種三五族化合物半導體晶圓的加工方法，包括以下步驟：
[0006]S1、制作帶有中心孔的晶圓環；
>[0007]S2、將晶圓放置在晶圓環的中心孔處，并將晶圓與晶圓環進行粘貼固定；
[0008]S3、將粘貼后的晶圓和晶圓環放置在加工設備的承片位置，并對晶圓進行加工，加工過程中對晶圓的壓力范圍為：RR:1.5
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3.5、Z1:0.5
?
2.5、Z2:0.5
?
2.5；
[0009]S4、晶圓加工完成后，通過自動解膠機將晶圓與晶圓環分開，得到獨立晶圓。
[0010]優選地，晶圓環的材料為樹脂材料，粘貼完成后加工設備通過承片位置上的壓力傳感器自動識別晶圓并完成對晶圓的加工。
[0011]優選地，晶圓環中心孔的尺寸為2英寸、4英寸或6英寸。
[0012]優選地，步驟S2包括以下子步驟：
[0013]S21、將晶圓環放置在潔凈的無塵布上；
[0014]S22、將晶圓的待加工面朝下放置在晶圓環的中心孔處；
[0015]S23、通過uv膜在晶圓的背面進行粘貼，粘貼后晶圓與晶圓環之間固定連接且處于同一平面。
[0016]優選地，2英寸的晶圓環的外直徑為200mm
?
200.1mm，中心孔直徑為51mm
±
0.1mm。
[0017]優選地，4英寸的晶圓環的外直徑為200mm，中心孔直徑為100mm
±
0.2mm。
[0018]優選地，6英寸的晶圓環的外直徑為200mm，中心孔直徑為151mm
±
0.5mm。
[0019]與現有的技術相比，本專利技術提出的加工方法更加簡單、有效。通過制作晶圓環的方式，實現小尺寸化合物半導體近晶圓的有效化學機械拋光加工，提升晶圓表面狀態及后續鍵合效果，且更加適合量產。通過此晶圓環加工，可以匹配不同小尺寸晶圓進行加工，可適用高溫以外的各種大尺寸半導體加工設備。滿足前道工藝對顆粒度等關鍵工藝參數的要求。可以實現第三代小尺寸晶圓的高端工藝開發以及量產，這樣可以完全改變小尺寸晶圓芯片的性能，在驗證第三代半導體材料以及小尺寸晶圓實驗上具有非常大的意義。
附圖說明
[0020]圖1是根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的流程示意圖。
[0021]圖2是根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的2英寸晶圓環結構示意圖。
[0022]圖3是根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的4英寸晶圓環結構示意圖。
[0023]圖4是根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的6英寸晶圓環結構示意圖。
具體實施方式
[0024]在下文中，將參考附圖描述本專利技術的實施例。在下面的描述中，相同的模塊使用相同的附圖標記表示。在相同的附圖標記的情況下，它們的名稱和功能也相同。因此，將不重復其詳細描述。
[0025]為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，而不構成對本專利技術的限制。
[0026]圖1示出了根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的流程圖。
[0027]圖2示出了根據本專利技術實施例提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法的2英寸晶圓環結構。
[0028]如圖1和圖2所示，本專利技術提供的三五族化合物半導體晶圓的加工方法包括以下步驟：
[0029]S1、制作帶有中心孔的晶圓環。
[0030]晶圓環的材料為樹脂材料，延展性更好(不會由于厚度變化受力發生碎裂等問題)，化合物晶圓材質脆硬性夾具極易碎裂影響設備使用增加加工成本，使用UV膜覆蓋后能夠使設備自動識別拾取，未對晶圓進行切割可以保障晶圓完整性，無過程引入顆粒不會影響晶圓后續加工。晶圓環的直徑為200mm
?
200.1mm，晶圓環的直徑不能大于8英寸的機械拋光設備的直徑，避免在研磨過程中晶圓環與研磨墊之間產生嗆邊故障。
[0031]晶圓環的中心孔的直徑為51mm
±
0.1mm，晶圓環的直徑略大于2英寸晶圓的直徑，
避免晶圓在放入晶圓環中心孔的過程中產生擠壓碎片。
[0032]S2、將晶圓放置在晶圓環的中心孔處，并將晶圓與晶圓環之間進行粘貼固定。
[0033]步驟S2包括以下子步驟：
[0034]S21、將晶圓環放置在潔凈的無塵布上；
[0035]S22、將晶圓的待加工面朝下放置在晶圓環的中心孔處；
[0036]晶圓兩側保留適當的空余位置，避免發生擠壓變形，造成加工均勻性差或晶圓發生碎裂等問題；
[0037]S23、通過uv膜在晶圓的背面進行粘貼，粘貼后晶圓與晶圓環之間固定連接且處于同一平面。
[0038]使晶圓環與2英寸晶圓處于同一平面，粘貼完成后檢查晶圓背面是否存在氣泡，避免加工晶圓均勻性降低影響晶圓性能；
[0039]S3、將粘貼后的晶圓和晶圓環放置在加工設備內進行加工，確認成片位置壓力顯示為35
?
50區間后，選擇相應程序晶圓完成自動加工，受晶圓材質影響需降低使用壓力，壓力范圍：RR:1.5
?
3.5、Z1:0.5
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2.5、Z2:0.5
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2.5；其中RR為retain ring，是head上的一個限位環，固定晶圓位置，Z1,Z2指的是本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種三五族化合物半導體晶圓的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、制作帶有中心孔的晶圓環；S2、將晶圓放置在所述晶圓環的中心孔處，并將所述晶圓與所述晶圓環進行粘貼固定；S3、將所述粘貼后的晶圓和晶圓環放置在加工設備的承片位置，并對所述晶圓進行加工，加工過程中對所述晶圓的壓力范圍為：RR:1.5
?
3.5、Z1:0.5
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2.5、Z2:0.5
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2.5；S4、所述晶圓加工完成后，通過自動解膠機將所述晶圓與所述晶圓環分開，得到獨立晶圓。2.根據權利要求1所述的三五族化合物半導體晶圓的加工方法，其特征在于，所述晶圓環的材料為樹脂材料，粘貼完成后加工設備通過承片位置上的壓力傳感器自動識別所述晶圓并完成對所述晶圓的加工。3.根據權利要求2所述的三五族化合物半導體晶圓的加工方法，其特征在于，所述晶圓環中心孔的尺寸為2英寸、4英寸或6英寸。4.根據權利要求3所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫萱，葉武陽，李闖，姜舫，
申請(專利權)人：長春長光圓辰微電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：