[发明专利]一种场效应管芯片背面制程

说明书

技术领域

本发明涉及芯片制程，尤其涉及一种场效应管芯片背面制程。

背景技术

标准的场效应管芯片背面制程通常包括芯片正面贴膜，通过化学机械研磨机台研磨芯片背面，清洗研磨后的芯片并烘干，最后在芯片背面蒸镀一层金属界面。

化学机械研磨兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使芯片表面达到全面性的平坦化。在化学机械研磨制程的硬设备中，研磨头被用来将芯片压在研磨垫上并带动芯片旋转，至于研磨垫则以相反的方向旋转。在进行研磨时，由研磨颗粒所构成的研浆会被置于芯片与研磨垫间。

金属蒸镀就加热方式差异，分为电阻式(thermal coater)与电子枪式(E-gunevaporator)两类机台。前者直接将准备熔融蒸发的金属以线材方式挂在加热钨丝上，一旦受热熔融，因液体表面张力之故，会攀附在加热钨丝上，然后徐徐蒸着至四周(包含芯片)。因加热钨丝耐热能力与供金属熔液攀附空间有限，仅用于低熔点的金属镀着且蒸着厚度有限。

电子枪式蒸镀机则是利用电子束进行加热，熔融蒸发的金属颗粒全摆在石墨或钨质坩埚(crucible)中。待金属蒸气压超过临界限度，也开始徐徐蒸着至四周(包含芯片)。电子枪式蒸镀机可蒸着熔点较高的金属，厚度也比较不受限制。

在上述的化学机械研磨制程中，芯片表面由于研磨会产生破坏层，这些破坏层从材料力学的方向来定义，由上到下依次分为机械破坏层，应力破坏层以及缓冲层。这些破坏层内部有应力作用，如果金属直接蒸镀的在这些破坏层上，当芯片应用到最终设备的过程中，芯片本身的温度会升高，高温会导致应力效应增大，即这些破坏层的热膨胀系数增大，很容易发生金属层从芯片的表面剥离，最后造成芯片不能使用。在有些严重的情况下，当研磨后芯片的破坏层直接的应力很大时，金属蒸镀后，芯片的表面就会产生部分金属剥离的现象，严重影响了芯片的良率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种场效应管芯片背面制程，其可以有效改进芯片背面金属附着力。

为实现上述目的，本发明提供一种场效应管芯片背面制程，其中，该方法包括如下步骤：a.在芯片正面贴膜；b.研磨芯片的背面；c.清洗研磨后的芯片并烘干；d.通过蚀刻制程去除芯片背面在步骤b中产生的破坏层，并形成凹凸不平的表面；e.通过金属蒸镀制程在芯片背面蒸镀一层金属界面。

与现有技术相比，本发明通过增加湿式蚀刻制程去除芯片背面的破坏层，由此降低破坏层的内应力，防止金属剥离芯片背面，同时，湿式蚀刻制程还使芯片背面变得很粗糙，粗糙面在金属蒸镀过程中提供了较大的接触面积，进一步增加了金属在芯片背面的附着力，从而有效降低了热阻。

具体实施方式

本发明提供的场效应管芯片背面制程包括如下步骤，首先芯片正面贴膜，将芯片送入化学机械研磨机台研磨芯片的背面，研磨后的芯片通过清洗后并烘干，然后送入蚀刻机台，通过湿式蚀刻制程去除芯片背面由于化学机械研磨形成的破坏层，并在芯片背面形成凹凸不平的表面。

湿式蚀刻为将芯片浸泡于特定化学蚀刻液中利用化学反应来蚀刻，其可以分为三个步骤：1)化学蚀刻液扩散至芯片的表面；2)蚀刻液与芯片表面发生化学反应；3)反应后的产物从芯片表面扩散至溶液中，并随蚀刻液排出。

在本发明较佳实施例的湿式蚀刻制程中，采用了混合的酸性溶液，芯片背面的硅原子具有特殊的键合结构，酸性溶液与芯片背面发生化学反应的做成是酸性溶液在不同的蚀刻方向上具有不同的蚀刻速率(Etch rate)，即在单位时间内芯片背面被蚀刻的厚度均不同，由此增加了芯片背面的粗糙度；同时，通过湿式蚀刻还去除了芯片背面在化学机械研磨制程中产生的破坏层，降低了芯片在后续使用过程中的内应力。在实际操作过程中，蚀刻的厚度设定确保芯片在化学机械研磨过程中产生的破坏层完全被蚀刻掉，在此基础上，再蚀刻一定厚度，从而达到增加芯片表面的粗糙度的效果。在本发明较佳实施例中，蚀刻的厚度大于破坏层的厚度，通过一次湿式蚀刻，不仅完全蚀刻掉破坏层，而且达到了增加芯片表面粗糙度的效果。

最后，将芯片送入蒸镀腔内进行金属蒸镀，即在芯片背面蒸镀一层金属界面，由于芯片背面很粗糙，所以金属很容易附着在芯片背面；此外，芯片的内应力较小，所以在蒸镀过程中消除了由于内应力过大而导致金属部分剥离芯片背面的现象，提高了芯片的良率。特别是在芯片作为成品使用在最终设备中的时候，降低了由于连续使用产生的高温导致芯片背面的金属与芯片剥离的现象，有效提高了芯片的使用寿命。