本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造工藝領(lǐng)域，具體涉及一種不易變形的碳化硅基芯片背面工藝。
背景技術(shù)：
以GaN（氮化鎵）和SiC（碳化硅）等為代表的第三代半導(dǎo)體材料，被廣泛應(yīng)用于光電子器件、高功率器件和電力電子器件等領(lǐng)域，以其優(yōu)異的半導(dǎo)體性能在各個(gè)現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域都將發(fā)揮重要革新作用，應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力巨大。GaN和SiC作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，不但擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，還具有載流子飽和漂移速度高、熱導(dǎo)率高等特點(diǎn)，可以用來(lái)制造各種耐高溫的高頻、高效大功率器件，應(yīng)用于Si器件難以勝任的場(chǎng)合。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，為了進(jìn)一步獲得更佳的性能和可靠性，芯片厚度的超薄化以及背面通孔接地和金屬化是目前的一個(gè)趨勢(shì),其具有很多優(yōu)點(diǎn)，如減少接地電阻和電感、保證芯片焊接時(shí)背面的良好接觸性和提高散熱效率進(jìn)而提高性能和可靠性。由于GaN目前只有小尺寸襯底（兩寸以下）而且SiC的散熱性良好和與GaN的晶格系數(shù)較近，3寸以上的GaN高功率器件通常使用碳化硅基的GaN外延片。
高功率碳化硅基芯片的背面工藝一般包括襯底鍵合、背面減薄、光刻、通孔蝕刻、背面金屬化和切割道光刻/金屬蝕刻等步驟。當(dāng)芯片減薄至100μm甚至更薄時(shí)，很容易發(fā)生碎片，并且由于應(yīng)力的原因芯片會(huì)發(fā)生彎曲變形無(wú)法操作。為了解決這種薄芯片的支撐和傳輸問(wèn)題，臨時(shí)鍵合再分離法是業(yè)界通常采用的工藝方法之一，其主要原理就是將芯片臨時(shí)鍵合在直徑相仿的載片上，利用該載片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)薄芯片的支撐和傳輸，同時(shí)可以防止薄芯片變形，在完成相關(guān)工藝后再將載片從薄芯片上解離。碳化硅基芯片與載片襯底的鍵合工藝以及背面光刻、通孔蝕刻、金屬化以及切割道光刻等工藝一般都需在高溫下完成（有時(shí)會(huì)超過(guò)200攝氏度），在這樣的高溫下，現(xiàn)有的臨時(shí)鍵合襯底材料，如藍(lán)寶石，還是容易造成碳化硅基芯片的翹曲、變形，而翹曲、變形容易引起機(jī)臺(tái)真空平臺(tái)的吸附異常問(wèn)題和光刻工藝的聚焦顯影問(wèn)題，導(dǎo)致上述背面工藝的失敗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種不易變形的碳化硅基芯片背面工藝，該方法可以很好地解決現(xiàn)有臨時(shí)鍵合襯底材料容易造成碳化硅基芯片的翹曲、變形的問(wèn)題。
為達(dá)到上述要求，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：提供一種不易變形的碳化硅基芯片背面工藝，包括以下步驟：
S1、在完成正面工藝的碳化硅基芯片正面旋涂或噴淋粘膠劑；
S2、將碳化硅基芯片與高硼硅玻璃襯底或者將碳化硅基芯片與硅酸硼玻璃襯底進(jìn)行鍵合；
S3、對(duì)鍵合好的碳化硅基芯片完成后續(xù)背面工藝；
S4、將完成后續(xù)背面工藝的碳化硅基芯片與高硼硅玻璃襯底或者碳化硅基芯片與硅酸硼玻璃襯底進(jìn)行分離。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用和碳化硅熱膨脹系數(shù)相近的高硼硅玻璃襯底或硅酸硼玻璃襯底作為臨時(shí)鍵合載片，不僅對(duì)減薄后的碳化硅基芯片提供支撐和保護(hù)，更能在高溫鍵合、光刻和蝕刻工藝后不增加翹曲度，從而可以精確控制碳化硅基芯片減薄后的最終厚度和均勻度，以及雙面或紅外線背面對(duì)準(zhǔn)光刻和單面光刻的精準(zhǔn)度，進(jìn)而確保成品率；而且其硬度高、耐磨損、抗沾污性強(qiáng)，可以多次循環(huán)使用，節(jié)約成本。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或相似的部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，以下描述中省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的某些技術(shù)特征。
高硼硅玻璃和硅酸硼玻璃都為熱膨脹系數(shù)與碳化硅相近的材料，二者作為臨時(shí)鍵合載片的工藝參數(shù)相近，可以相互替換，因此本實(shí)施例只以高硼硅玻璃為例。
本實(shí)施例提供一種不易變形的碳化硅基芯片背面工藝，采用雙面磨光平整度小于5um的156mm高硼硅玻璃（Pyrex玻璃）襯底作為載片。首先將完成正面工藝的150mm的碳化硅基芯片和高硼硅玻璃襯底放在濃度為10%鹽酸溶液中漂洗，漂洗的時(shí)間為30s；再用去離子水清洗，用氮?dú)獯蹈桑⒎旁诤嫦渲泻娓伤?，保證表面清潔干燥。如圖1所示，后續(xù)步驟如下：
S1、在完成正面工藝的碳化硅基芯片正面旋涂粘膠劑，轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/秒，加速度為2000轉(zhuǎn)/秒，旋涂時(shí)間為90秒，膠層厚度約為16μm，烘烤固化溫度180攝氏度，時(shí)間3分鐘，然后室溫下自然冷卻；
S2、將碳化硅基芯片與高硼硅玻璃襯底放入鍵合機(jī)進(jìn)行鍵合，鍵合溫度為180攝氏度，鍵合時(shí)間為5分鐘，真空度為100mbar，鍵合力為1000N；
S3、鍵合好后的碳化硅基芯片在高硼硅玻璃襯底的支撐下完成背面減薄、光刻、背孔刻蝕、電鍍、和切割道光刻/金屬刻蝕等通常的背面工藝步驟，其溫度可達(dá)200攝氏度；
S4、將完成后續(xù)背面工藝的碳化硅基芯片與高硼硅玻璃襯底放入解鍵合機(jī)進(jìn)行分離，隨后將碳化硅基芯片清洗干凈并烘干。
進(jìn)一步的，粘膠劑為熱敏感型粘合材料、光敏感型粘材料或溶劑溶解型粘合劑。
進(jìn)一步的，粘膠劑的厚度大于碳化硅基芯片正面電路高度，一般為10μm。
進(jìn)一步的，步驟S4中采用化學(xué)溶劑解離法、低溫加熱或紫外照射解離的方法將碳化硅基芯片與高硼硅玻璃襯底分離。
進(jìn)一步的，高硼硅玻璃襯底的尺寸大于或等于碳化硅基芯片的尺寸。
進(jìn)一步的，高硼硅玻璃襯底的厚度為1000微米。
以上實(shí)施例僅表示本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求為準(zhǔn)。