[发明专利]一种加工治具及晶圆制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种半导体晶圆背孔刻蚀工艺的加工治具及晶圆制造方法。

背景技术

射频半导体器件性能会受到封装过程中寄生效应的影响，尤其在封装引线过程中，源极引线所引入的寄生电感会降低射频半导体器件的增益，所以为降低源极引线电感，人们通常在射频半导体器件制备工艺中制备接地背孔来消除键合引线所引入的较大的寄生电感，从而提高射频器件的增益性能。

现在人们熟知的射频半导体器件主要有硅基射频器件，砷化镓射频器件以及氮化镓射频器件。以当前研究热点的氮化镓射频半导体器件为例，在制备氮化镓背孔工艺中，需要把三英寸碳化硅衬底晶圆粘附在四英寸载片上进行作业，在衬底减薄后在其上制备硬金属，并通过光刻、刻蚀工艺形成刻蚀掩膜，然后采用干法刻蚀工艺形成背孔结构。

一般情况下，刻蚀掩膜制备在整个四英寸载片(上含三英寸晶圆)上，由于三英寸晶圆和四英寸载片交界处台阶过高，同时由于粘片中所用有机物的污染及金属制备工艺中的缺陷，在掩膜制备中未被三英寸晶圆覆盖的四英寸载片或多或少会有一定区域裸露；这些裸露的部分在背孔刻蚀工艺中受到等离子体的刻蚀而导致损害，经多次工艺后会引起载片的报废。为避免上述问题的发生，要在工艺流程中对相关工艺进行繁琐的操作，增加了作业时间且并不能完全保证工艺质量。此外，背孔刻蚀工艺中硬掩膜会导致大量的刻蚀产物沉积到工艺腔体内壁，会引入较频繁的维护作业，降低生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种加工治具及晶圆制造方法，以改善上述的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种加工治具，包括载片和盖板，所述载片上设置凹槽，所述凹槽用于承载晶圆，所述盖板用于盖设晶圆，所述盖板上设置开口，所述开口用于晶圆的一部分从开口露出。

优选地，所述凹槽为类U型凹槽，所述凹槽轮廓包括一条弧度不大于π的圆弧以及该圆弧的两个端点处的切线。

优选地，所述凹槽的圆弧的弧度在π/2～π之间。

优选地，所述载片为圆形载片，所述载片的圆心与所述凹槽圆弧的圆心重合。

优选地，所述凹槽的深度小于所要加工晶圆的厚度。

优选地，所述凹槽可以采用干法刻蚀、湿法腐蚀、沉积方式或者机械加工中的一种方式或者多种方式组合制备得到。

优选地，所述开口形状与所加工晶圆形状相同，所述开口的尺寸相对晶圆的尺寸按比例缩小。

优选地，所述盖板固定于一刻蚀机托盘上。

本发明还提供了一种晶圆制造方法，包括：

将晶圆固定于一载片的凹槽内；

在晶圆表面制备刻蚀掩膜；

在晶圆表面制备背孔图形；

利用一具有开口的盖板盖设晶圆，所述晶圆的一部分从所述盖板的开口暴露出来；

在晶圆表面制备出背孔。

优选地，所述在晶圆表面制备刻蚀掩膜的步骤之前，还包括步骤：

对所述晶圆进行减薄。

优选地，所述在晶圆表面制备出背孔的步骤之后，所述方法还包括步骤：

去除晶圆的刻蚀掩膜，在晶圆上制备金属。

优选地，所述载片的凹槽轮廓包括一条弧度不大于π的圆弧以及该圆弧的两个端点处的切线，所述晶圆内置于所述凹槽时，晶圆被所述圆弧抵持。

优选地，所述开口形状与所加工晶圆形状相同，所述开口的尺寸相对晶圆的尺寸按比例缩小。

本发明提供的加工治具包括盖板和载片。通过设有开口的盖板覆盖于晶圆和载片的表面，仅晶圆通过盖板的开口暴露在外，载片被盖板的其余部位覆盖，在进行刻蚀工艺时，盖板能够保护载片不受等离子体的刻蚀，延长了载片的使用周期，节约生产成本。另外，由于晶圆边缘和载片交界处被盖板覆盖，对该交界处金属的覆盖性要求变得不再严格，可以简化相应工艺流程。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1A是本发明实施例所提供的一种加工治具的结构截面示意图。

图1B是本发明所提供的一种加工治具的另外一种结构截面示意图。