[发明专利]一种用于GaAs MMIC减薄工艺的粘片方法

说明书

本发明公开了一种用于GaAs MMIC减薄工艺的粘片方法，包括在衬底正面匀涂电子束光刻胶的步骤、用液态蜡将衬底正面粘贴在石英托上的步骤，其中：所述的液态蜡是由一定量的Crystalbond 509强力粘合剂以及能够溶解所述Crystalbond 509强力粘合剂用量的丙酮组成。本发明采用特殊配方组成的液态蜡代替传统的高温蜡，在使用过程中不需要增加其它阻隔层即可避免因光刻胶和高温蜡的互溶而产生的较难去除的有机物；其次，由于液态蜡和光刻胶均易溶于丙酮，解决了传统工艺中用高温蜡粘片时去胶慢去胶难的问题；再者，还能使衬底和石英托之间具有优良的粘附性，有效地解决了后续抛光和减薄过程中的碎片问题。

技术领域

本发明涉及一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，具体涉及一种用于GaAs MMIC减薄工艺的粘片方法。

背景技术

在GaAs(砷化镓)集成电路的可靠性实验当中，大多数样品均出现一段时间内器件热阻随时间减小的现象，这是由于较高的试验温度使芯片与管壳之间的接触应力有所改善导致。对于功率场效应晶体管(FET)，热阻是一个重要的参数，当器件处于同一功耗和外部环境时，热阻小，就可以减小沟道温度，提高器件正常使用状态的可靠性。通过GaAs晶片厚度减薄、刻蚀贯穿GaAs晶片的通孔、电镀晶片背面散热用大面积金属薄膜等工艺，可以减小GaAs器件热阻，从而有效地提高功率器件与电路的可靠性。

在传统的GaAs MMIC(砷化镓单片微波集成电路)减薄工艺中，需要将衬底倒扣在石英托上，它们之间通常以高温蜡进行粘附；再将粘有衬底的石英托粘贴在有足够强度的玻璃片上，石英托和玻璃片之间通常以低温蜡进行粘附；然后将玻璃片吸附在减薄设备的磨头上，对衬底背面进行减薄处理。在减薄步骤完成之后，一般情况下通过将其浸泡于去蜡液中以将低温蜡溶解，使石英托和玻璃片分离；在完成后续其它背面工艺之后，再置于高温去蜡液浸泡以将高温蜡溶解，使衬底和石英托分离，从而完成整个减薄工艺。

在GaAs晶片背面加工工艺中，减薄和抛光是最关键的半导体工艺。但是由于GaAs的硬度很低(只有摩氏硬度4.5)，如果粘片不牢固，在后续减薄和抛光工艺中极易导致GaAs晶片的碎裂，因此，要求提供的高温蜡或其替代品需要具有优良的粘附性。

随着GaAs基微波功率器件和电路的发展，器件和电路对后道工艺的效率和成品率的要求也越来越高，而粘片和减薄后衬底与石英托的分离工艺直接影响器件和电路的成品率。然而传统的减薄工艺中，在进行高温蜡粘片过程以及在之后的减薄工艺过程中，电子束光刻胶和高温蜡接触部位会产生部分互溶，生成极难以去除的有机物。这种物质极难溶于去蜡液和去胶液，导致去胶或去蜡工艺时间非常长，通常需要几天或者几周的时间，工艺效率极低。再者，即使去胶或者去蜡完成，在衬底表面也会残留很多难以去除的有机物残渣，这会对衬底正面的器件和电路的性能造成非常不利的影响，如器件和电路性能退化、器件和电路成品率降低等。

为解决光刻胶和高温蜡的互融问题，公开号为CN103489755A的发明专利公开了一种在衬底减薄工艺中的粘片方法，该方法包括：在衬底正面涂覆电子束光刻胶；在电子束光刻胶上涂覆PMGI层；采用高温蜡将衬底正面粘贴在减薄片托上；采用低温蜡将减薄片托粘贴在减薄玻璃片上；对衬底背面进行减薄工艺；去低温蜡，将减薄片托连同衬底从减薄玻璃片上取下；以及完成后续其它背面工艺之后的去胶，使衬底和减薄片托分离。该发明通过在PMMA950-A11光刻胶与高温蜡之间插入PMGI层，使PMMA950-A11光刻胶与高温蜡这两种有机物完全隔离，以解决光刻胶和高温蜡的互融问题。但是，这种方法不仅需要增加原材料，相应地还需要增加工艺步骤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于GaAs MMIC减薄工艺的粘片方法。该方法采用特殊配方组成的液态蜡替代传统的高温蜡，在使用过程中不需要增加其它阻隔层即可避免传统高温蜡与光刻胶产生的互溶问题，而且还能使衬底和石英托之间具有优良的粘附性。