一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法
【專利摘要】本發明公開了一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，包括：將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合：將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光；對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗；將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離。利用本發明，采用磁流變拋光方法降低了拋光過程中對InP基RFIC晶圓的擠壓應力，物理損傷大大降低。在磁場作用下形成的拋光液流體粘度高，彈性好，貼合InP基RFIC晶圓緊密，避免了傳統CMP工藝中由于拋光盤型變誤差造成的加工精度失真，對InP基RFIC晶圓形成很好的拋光效果，整個磁流變拋光過程穩定，速度快，可控性好，重復度高，無粉塵污染，拋光最終襯底厚度達到20μm，表面Ra<2nm。
【專利說明】—種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及InP RFIC制備【技術領域】，尤其涉及一種對InP基射頻集成電路(RadioFrequency Integrated Circuit, RFIC)晶圓進行磁流變減薄拋光的方法。
【背景技術】
[0002]隨著高新技術不斷應用于軍事領域，射頻微波信號頻率越來越高，頻段越來越寬，數字芯片的處理能力越來越強，現代戰爭逐漸進入了信息化時代和數字化時代。電子器件的快速發展使信號的傳輸速率越來越快，II1-V族化合物憑借其優良的頻率特性，其半導體器件和相關的超高速數字/數模混合電路正在成為軍事通訊、雷達、制導、空間防御、高速智能化武器及電子對抗等現代化國防裝備的核心部件之一。特別是在太赫茲研究領域，Inp材料的使用方興未艾。在眾多的II1-V族化合物半導體器件中，InP材料具有獨特的優勢，這主要得益于其優良的材料特性，例如InGaAs和InP之間很小的晶格失配，以及很高的電子飽和速率等等，所以不論HEMT結構或者HBT結構，都有非常優異的高頻、大功率性能。但是InP材料的物理性能卻很差，非常易碎，很小的碰撞或振動都會導致晶圓碎裂而前功盡棄，因此InP材料的制造加工就面臨很多工藝上的難題。
[0003]超高頻率、大功率的InP RFIC制造工藝中，有一項是必須要面對和解決的難題，就是其減薄拋光工藝，這主要是由于兩項原因決定的。其一，大功率RFIC在工作時產生的熱量很大，由于發熱使得RFIC的溫度升高而導致噪聲增大，信號失真，嚴重的情況下會導致RFIC燒穿失效的結果。其二，因為超高頻，特別是在太赫茲波段工作的RFIC要求很低的寄生的電阻和電容，InP基材料襯底必須達到很纖薄的厚度和很高的光潔度，近似鏡面效果。
[0004]對于以上兩點，比較成熟的解決方法對InP基晶圓襯底進行減薄拋光，使InP基晶圓達到很薄的厚度，并且減薄拋光的表面要實現鏡面效果以滿足背面金屬的強力粘附。在減薄拋光工藝完成之后在InP基晶圓襯底拋光面制作大面積的散熱金屬，將正面RFIC電路和背面散熱金屬通過金屬聯通，實現熱量的有效釋放，降低寄生效應。
[0005]基于此解決方案，針對InP材料脆弱的物理性能，本發明開發了 一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法。

【發明內容】

[0006](一 )要解決的技術問題
[0007]有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，以解決拋光過程中對InP襯底的擠壓應力和物理損傷。避免了傳統CMP工藝中由于拋光盤型變誤差造成的加工精度失真，達到對InP襯底的高精度拋光效果的目的。
[0008]( 二 )技術方案
[0009]為達到上述目的，本發明提供了一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，包括:步驟1:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合:步驟2:將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光；步驟3:對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗；步驟4:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離。
[0010]上述方案中，步驟I中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合，包括:將待減薄的InP基RFIC晶圓放置于UV粘膜上，放于熱板上，熱板溫度60°C，在2 X 10_2mabr真空下，施加0.6bar壓強于InP基RFIC晶圓上進行鍵合，鍵合時間20分鐘。
[0011]上述方案中，步驟2中所述將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光，包括:使用真空夾具吸附步驟I完成UV鍵合的InP基RFIC晶圓，將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光。
[0012]上述方案中，所述油基拋光液主要成分包括(體積比):人造金剛石CBN顆粒，顆粒直徑50?200nm,體積5?8% ;輕基鐵30?40% ;娃油50?60% ;穩定劑2?5%。所述磁流變減薄拋光中，真空夾具轉速80?200rpm，磁場強度H為300?500kA / m。
[0013]上述方案中，步驟3中所述對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗，包括:采用去離子水將拋光后的InP基RFIC晶圓沖洗干凈，40°C N2吹干。
[0014]上述方案中，步驟4中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離，包括:將InP基RFIC晶圓放入UV去膠機進行UV照射，UV波段185?365nm，照射時間20分鐘，使UV粘膠分解，取下InP基RFIC晶圓。
[0015](三)有益效果
[0016]從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果:
[0017]本發明的這種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，采用磁流變拋光液，可以降低拋光過程中對InP基RFIC晶圓的擠壓應力，物理損傷大大降低。在磁場作用下形成的拋光液流體粘度高，彈性好，貼合InP基RFIC晶圓緊密，避免了傳統CMP工藝中由于拋光盤型變誤差造成的加工精度失真，對InP基RFIC晶圓形成很好的拋光效果，整個磁流變拋光過程穩定，速度快，可控性好，重復度高，無粉塵污染，拋光最終襯底厚度達到20 μ m,表面 Ra〈2nm。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是依照本發明實施例的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法流程圖；
[0019]圖2是依照本發明實施例的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的示意圖。【具體實施方式】
[0020]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0021]如圖1所示，圖1是依照本發明實施例的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法流程圖，該方法包括以下步驟:
[0022]步驟1:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合:
[0023]在本步驟中，是將待減薄的InP基RFIC晶圓放置于UV粘膜上，放于熱板上，熱板溫度60°C，在2X 10_2mabr真空下，施加0.6bar壓強于InP基RFIC晶圓上進行鍵合，鍵合時間20分鐘。[0024]步驟2:將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光；
[0025]在本步驟中，是使用真空夾具吸附步驟I完成UV鍵合的InP基RFIC晶圓，將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光，如圖2所示；
[0026]拋光液主要成分包括(體積比):人造金剛石CBN顆粒，顆粒直徑50?200nm，體積5?8% ;羥基鐵30?40% ;硅油50?60% ;穩定劑2?5% ;真空夾具轉速80?200rpm ；磁場強度H為300?500kA / m。
[0027]步驟3:對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗；
[0028]步驟2完成后，將步驟2的UV鍵合InP基RFIC晶圓用DI水沖洗干凈，40°C N2吹干。
[0029]步驟4:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離；
[0030]將完成步驟3的InP基RFIC晶圓放入UV去膠機進行UV照射，UV波段185?365nm,照射時間20分鐘。UV粘膠分解后，將InP基RFIC晶圓取下。
[0031]從上述實施例可以看出，本發明提供了一種適用于InP基RFIC襯底的減薄拋光方法，該方法采用磁流變拋光方法可以降低拋光過程中對InP基RFIC晶圓的擠壓應力，物理損傷大大降低。在磁場作用下形成的拋光液流體粘度高，彈性好，貼合InP基RFIC晶圓緊密，避免了傳統CMP工藝中由于拋光盤型變誤差造成的加工精度失真，對InP基RFIC晶圓形成很好的拋光效果，整個磁流變拋光過程穩定，速度快，可控性好，重復度高，無粉塵污染，拋光最終襯底厚度達到20 μ m，表面Ra〈2nm。
[0032]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，包括: 步驟1:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合: 步驟2:將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光； 步驟3:對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗； 步驟4:將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離。
2.根據權利要求1所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，步驟I中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行鍵合，包括: 將待減薄的InP基RFIC晶圓放置于UV粘膜上，放于熱板上，熱板溫度60°C，在2X IO^mabr真空下，施加0.6bar壓強于InP基RFIC晶圓上進行鍵合，鍵合時間20分鐘。
3.根據權利要求1所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，步驟2中所述將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光，包括: 使用真空夾具吸附步驟I完成UV鍵合的InP基RFIC晶圓，將InP基RFIC晶圓需要拋光的一面垂直向下浸入油基拋光液中，進行磁流變減薄拋光。
4.根據權利要求3所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，所述油基拋光液主要成分包括(體積比):人造金剛石CBN顆粒，顆粒直徑50~200nm，體積5~8% ;羥基鐵30~40% ;硅油50~60% ;穩定劑2~5%。`
5.根據權利要求3所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，所述磁流變減薄拋光中，真空夾具轉速80~200rpm，磁場強度H為300~500kA / m。
6.根據權利要求1所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，步驟3中所述對拋光后的InP基RFIC晶圓進行清洗，包括: 采用去離子水將拋光后的InP基RFIC晶圓沖洗干凈，40°C N2吹干。
7.根據權利要求1所述的對InP基RFIC晶圓進行磁流變減薄拋光的方法，其特征在于，步驟4中所述將InP基RFIC晶圓與UV膜進行分離，包括: 將InP基RFIC晶圓放入UV去膠機進行UV照射，UV波段185~365nm，照射時間20分鐘，使UV粘膠分解，取下InP基RFIC晶圓。
【文檔編號】B24B1/00GK103495908SQ201310473512
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】汪寧 申請人:中國科學院微電子研究所