[发明专利]贴合晶片的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种贴合晶片的制造方法，特别是有关于一种蚀刻接合晶片的外周部的未结合部的方法。

背景技术

高性能器件(device)用晶片，是使用贴合晶片，该贴合晶片是将半导体晶片与其它的晶片接合后，使要制作器件侧的晶片薄膜化而成。

具体上，是例如准备2片镜面研磨过的硅晶片，并在至少一方的晶片形成氧化膜。然后，将此等晶片密接后，在200～1200℃的温度进行热处理来提高结合强度。随后，通过对器件制造侧晶片(接合晶片)进行磨削及研磨等来薄膜化至需要的厚度为止，能够制造一种形成有SOI(绝缘层上覆硅；SiliconOn Insulator)层的贴合SOI晶片。

又，制造贴合晶片时，也能够未透过氧化膜而直接接合硅晶片彼此之间，且基体晶片也有使用石英、氮化硅、及氧化铝等的绝缘性晶片的情形。

如上述制造贴合晶片时，因为所贴合的2片镜面晶片的周边部存在有厚度稍薄的被称为研磨塌边部分或倒角(chamfer)，该部分会以未结合、或是以结合力弱的未结合部分的方式存在。在存在有此种未结合部的状态下，通过磨削等进行薄膜化时，在该薄膜化工序中，该未结合部的一部分会剥离。因此，薄膜化后的接合晶片的直径，会变为比作为基台的晶片(基体晶片)小，又，在周边部会连续地形成微小的凹凸。

将如此的贴合晶片投入器件工序时，残留的未结合部分会在器件工序中剥离，并产生微粒而致使器件产率下降。

因此，有提案(参照特开平10-209093号公报)揭示一种方法，是通过使用KOH、NaOH等的碱蚀刻，来预先除去残留的未结合部分的方法。碱蚀刻时，蚀刻液对Si的蚀刻速度(R_Si)大，而对SiO₂的蚀刻速度(R_SiO2)小。因此，蚀刻速度的选择比(R_Si/R_SiO2)大。此时，从接合晶片侧的蚀刻若到达埋入氧化膜时，蚀刻会自然地大致停止。因此，具有能够利用埋入氧化膜来作为保护膜，用以保护基体晶片，使其避免受到蚀刻的优点。

发明内容

但是，已得知通过碱蚀刻来进行蚀刻除去未结合部时，会产生金属污染，而使半导体器件的电气特性变差。

本发明是鉴于如此的问题而开发出来，本发明的目的是提供一种贴合晶片的制造方法，能够以对Si与对SiO₂的蚀刻速度的选择比(R_Si/R_SiO2)大，且不会产生金属污染的方式来蚀刻接合晶片的外周部的未结合部。

为了解决上述课题，本发明提供一种贴合晶片的制造方法，是在基体晶片和接合晶片的至少一方的表面形成氧化膜，并透过该氧化膜使基体晶片和接合晶片密接，并在氧化性环境下对其施加热处理而使其结合后，磨削除去上述接合晶片的外周部至规定厚度为止，随后通过蚀刻来除去该接合晶片外周部的未结合部，如此进行后，将上述接合晶片薄膜化至需要厚度为止的贴合晶片的制造方法，其特征是：上述蚀刻是使用30℃以下的至少含有氢氟酸、硝酸、及乙酸的混酸来进行。

如此，使用30℃以下的上述混酸来蚀刻该接合晶片外周部的未结合部时，对Si的蚀刻速度(R_Si)大，而对SiO₂的蚀刻速度(R_SiO2)小。也即因为对Si与对SiO₂的蚀刻速度选择比(R_Si/R_SiO2)大，蚀刻到达埋入氧化膜时，蚀刻速度自然地降低。因此，能够利用埋入氧化膜来做为保护膜，用以保护基体晶片，使其避免受到蚀刻，且不用担心会损伤基体晶片。而且，混酸蚀刻不会造成金属污染。

此时，优选以旋转蚀刻来进行上述蚀刻。

如此，若使用旋转蚀刻来进行上述蚀刻时，与使用浸渍蚀刻时不同，能够减少随着蚀刻化学反应所产生的蚀刻液的液温上升。因此能够通过小型的冷却构件而容易地将蚀刻液控制在30℃以下，能够以较低的成本来进行蚀刻。

如上述说明，若依照本发明，在蚀刻接合晶片外周部的未结合部时，若使用30℃以下的至少含有氢氟酸、硝酸和乙酸的混酸，因为能够提高对Si与对SiO₂的蚀刻速度选择比(R_Si/R_SiO2)，所以能够利用埋入氧化膜来作为保护膜，用以保护基体晶片，使其避免受到蚀刻，且不用担心会损伤基体晶片。

附图说明

图1是说明本发明的贴合晶片的制造方法的一个例子的流程图。