[发明专利]一种大尺寸SiC晶片的背面处理方法

说明书

本发明公开一种大尺寸SiC晶片的背面处理方法，其包括以下步骤：步骤1：对SiC晶片正面覆盖蓝膜作为保护层；步骤2：将SiC晶片正面贴入抛光夹具的模板内，该SiC晶片正面覆盖的蓝膜与模板紧密接触，且其之间无气泡；步骤3：将装好SiC晶片的抛光夹具放置于抛光设备上，抛光设备对SiC晶片背面进行研磨抛光处理；步骤4：对SiC晶片进行清洗，封装；其中，于步骤3中，抛光设备采用金刚石研磨液与CMP抛光液调配制成的组合型研磨抛光液，配合合成纤维聚合物抛光垫对SiC晶片背面进行研磨抛光处理。本发明可快速将SiC晶片背面原先可见的背面生长层和污染层进行有效去除，同时还可有效控制并减小SiC晶片的应力和形变。

技术领域：

本发明涉及半导体材料技术领域，特指一种大尺寸SiC晶片的背面处理方法。

背景技术：

碳化硅(SiC)材料，由于其高热导率、高击穿场强、禁带宽度大、电子饱和漂移速率高，以及耐高温、抗辐射和化学稳定性好等优良理化特性，成为制备功率半导体器件的第三代半导体材料，但是由于SiC具有极高的硬度(莫氏硬度为9.2)以及极强的表面张力，却给半导体后道工艺带来极大的难题，为了后续进行电镀背金等一系列复杂的半导体工艺，需要对晶片背面进行清洁和抛光处理。

作为当代最具有战略意义的第三代半导体材料之一，SiC材料和器件正在迅速发展，目前6英寸晶片已经在逐步替代4英寸晶片而成为主流，控制加工成本和提高加工效率也是目前SiC材料发展的重要趋势。作为一步关键的衔接工序，背面处理的效果决定着前道和后道工艺能否衔接，保障电路性能的稳定发挥、不退化。

现有技术，难以采用晶片减薄机快速对SiC晶片进行快速有效的减薄或背面处理；而采用研磨抛光的传统工艺非常耗时耗力，而且加工过程中使用硬性研磨盘和研磨液的步骤通常导致晶片的应力剧变和形变严重，表现为晶片弯曲度Bow和晶片翘曲度Warp的数值通常是五至十倍的增加，极易损伤晶片并严重增大了晶片破损几率。

因此，针对需要快速达到背面清洁度和粗糙度的SiC晶片，目前缺少一种有效的背面处理方法。有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大尺寸SiC晶片的背面处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该大尺寸SiC晶片的背面处理方法包括以下步骤：步骤1：对SiC晶片正面覆盖蓝膜作为保护层；步骤2：将SiC晶片正面贴入抛光夹具的模板内，该SiC晶片正面覆盖的蓝膜与模板紧密接触，且其之间无气泡；步骤3：将装好SiC晶片的抛光夹具放置于抛光设备上，抛光设备对SiC晶片背面进行研磨抛光处理；步骤4：对SiC晶片进行清洗，封装；其中，于步骤3中，抛光设备采用金刚石研磨液与CMP抛光液调配制成的组合型研磨抛光液，配合合成纤维聚合物抛光垫对SiC晶片背面进行研磨抛光处理。

进一步而言，上述技术方案中，步骤3中所述组合型研磨抛光液的PH值为8～11，且组合型研磨抛光液由按照体积比比值为0.2～5.0的金刚石研磨液与CMP抛光液调配制成，其中，金刚石研磨液为中性金刚石研磨液，且该中性金刚石研磨液中金刚石粒径为1～15μm；合成纤维聚合物抛光垫对SiC晶片背面进行研磨抛光处理的磨抛压力为2～40kPa。

进一步而言，上述技术方案中，步骤3中所述组合型研磨抛光液的PH值为10.2，且组合型研磨抛光液由按照体积比比值为2的金刚石研磨液与CMP抛光液调配制成，其中，金刚石研磨液为中性金刚石研磨液，且该中性金刚石研磨液中金刚石粒径为5μm；合成纤维聚合物抛光垫对SiC晶片背面进行研磨抛光处理的磨抛压力为8kPa。

进一步而言，上述技术方案中，所述大尺寸SiC晶片为6英寸的外延层制有器件图形的SiC晶片，该SiC晶片的外延层上制有器件图形层以及覆盖于器件图形层上的光刻胶保护层，该光刻胶保护层与所述蓝膜贴合。