[发明专利]一种提高SiC基GaN晶圆背金粘附性的方法及系统

说明书

本发明公开了一种提高SiC基GaN晶圆背金粘附性的方法及系统，方法包括以下步骤：S1：使用粗磨轮对SiC基GaN晶圆的SiC进行粗磨减薄；S2：将SiC基GaN晶圆以一定转速进行旋转，并对其进行喷水，同时使用毛刷刷洗晶圆表面；S3：将SiC基GaN晶圆进行灰化处理，对SiC基GaN晶圆表面进行氧化；S4：对SiC基GaN晶圆进行背金处理。本发明通过多个步骤的综合使用，解决SiC与背金的粘附性问题造成的背面金属脱落。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种提高SiC基GaN晶圆背金粘附性的方法及系统。

背景技术

在GaN HEMT器件的SiC背金工艺中，国内外III-V生产线都采用了电镀的工艺方法，目前，我国6英寸SiC基GaN晶圆工艺开发在打通工艺线的过程中遇到了重重困难，背金脱落就是其中之一。

SiC基GaN晶圆背金脱落现象，一般发生于整个晶圆最后一个环节，既完成了前段所有制程，通过测试后所挑选出来的单个芯片，进行激光划片分拣时发生。一但发生这种问题，将会造成产品交期延迟，重新晶圆下线，之前投入生产的晶圆报废，影响产品的良率及出货时间。将会影响晶圆出货量，成本及产品良率及可靠性等多种方面，最严重的是会造成产品失效，形成无法估量的损失。

经过大量工艺实验，总结失败教训，分析问题原因，找到了这种解决SiC基GaN晶圆背金脱落问题的方法。其特点是找到了SiC基GaN晶圆背金脱落的原因，是由于镀金种子层Ti与SiC的粘附性不好，且SiC研磨后无法进行化学抛光已较小粗糙度，同时，SiC基GaN晶圆表面存在着大量的SiC颗粒。由以上几种因素综合作用，最终导致了SiC基GaN晶圆背金脱落现象的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高SiC基GaN晶圆背金粘附性的方法及系统，解决现有技术SiC基GaN晶圆背金脱落的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种提高SiC基GaN晶圆背金粘附性的方法，包括以下步骤：

S1：使用粗磨轮对SiC基GaN晶圆的SiC进行粗磨减薄；

S2：将SiC基GaN晶圆以一定转速进行旋转，并对其进行喷水，同时使用毛刷刷洗晶圆表面；

S3：将SiC基GaN晶圆进行灰化处理，对SiC基GaN晶圆表面进行氧化；

S4：对SiC基GaN晶圆进行背金处理。

进一步地，步骤S1中的粗磨轮为>1500#的磨轮。

进一步地，步骤S1中，使用>1500#的磨轮对SiC基GaN晶圆的SiC进行粗磨减薄，其研磨速率约为8-12μm/min，研磨后粗糙度Ra约为30-35nm/um²。

进一步地，在步骤S2中，让SiC基GaN晶圆保持顺时针200-500rpm的转速，之后喷头打开，喷水压力为>1500psi，同时使用毛刷刷洗SiC基GaN晶圆表面，毛刷转速为逆时针20-50rpm，毛刷压力为高压>1500N，保持1min后在3min内均匀降低为低压<600N，最后清洗完毕。

进一步地，在步骤S3中的灰化处理阶段，让SiC基GaN晶圆在真空度约为0.5Bar氧气的环境中，感应线圈功率为500~600W的等离子氛围下，灰化处理200-500s。

进一步地，在步骤S4中，所述背金处理为对SiC基GaN晶圆进行背金的电镀工艺。

进一步地，步骤S4中，依次溅射镀金属层：Ti500-1000A，Au4000-5000A。

进一步地，电镀Au的厚度为4-6μm。

进一步地，所述的方法还包括：