[发明专利]一种避免红外探测器芯片在减薄中裂片的方法

说明书

本发明公开了一种避免红外探测器芯片在减薄中裂片的方法，本发明中每一步均采取给芯片尽可能小的受力，并适时释放芯片内部应力，使芯片因互连压力造成的形变随着减薄过程逐渐减少，最终实现了减薄过程不裂片的目的，提高了互连后形变量较大的红外探测器芯片的减薄成品率。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，特别是涉及一种解决红外探测器芯片在减薄中裂片的方法。

背景技术

随着科技发展的需求，红外探测器逐渐向大尺寸高集成化发展。在芯片制备过程中，需要将器件部分与读出电路互连，将光信号转换成电信号读出。由于面阵规模大、像元间距小，需要较大的互连压力才能保证器件部分与读出电路相连后有较高的互连连通率。同时，互连后的芯片因受力会产生较大的形变。以1280×1024面阵规模、像元间距为25微米为例，在保证97％以上的互连连通率后，互连后的芯片形变量约为50～150微米，以凹面型为主。而最终的红外探测器芯片需要将衬底(比如碲锌镉基碲镉汞材料、InAs/GaSbⅡ类超晶格材料、GaAs/AlGaAs量子阱材料)或者体晶(比如锑化铟材料)从500～1000微米减薄至0～50微米，用于提高芯片的可靠性或者提高信号的收集概率。由于互连后芯片变形量较大，体内存在较大的应力，所以在减薄过程中，很容易发生器件部分分裂，使成品率降低。

发明内容

本发明提供了一种红外探测器芯片减薄的方法，以解决现有技术中芯片在减薄过程中易裂片的问题。

本发明提供了一种解决红外探测器芯片在减薄中裂片的方法，包括：通过多轮减薄工艺将第一红外探测器芯片减薄到第一预设厚度，并将减薄到第一预设厚度的第一红外探测器芯片按照预设抛光去除速度进行抛光处理，完成对所述第一红外探测器芯片的减薄，或者在抛光处理后，对所述第一红外探测器芯片的预设部位进行腐蚀处理，完成对所述第一红外探测器芯片的减薄；其中，所述第一红外探测器芯片为互连后芯片的形变量大于等于10微米的芯片。

可选地，通过多轮减薄工艺将第一红外探测器芯片减薄到第一预设厚度，包括：将所述第一红外探测器芯片通过粘接剂粘接在载板上，在多方向侧向推动所述第一红外探测器芯片，排出粘接剂内部气泡，以避免施加芯片正向压力，减薄厚度在0～200微米之间，减薄后将芯片从载板上取下；重复上述的粘接和减薄步骤，直到将所述第一红外探测器芯片减薄到第一预设厚度。

可选地，每一轮的减薄工艺中的粘接、减薄和取下第一红外探测器芯片的总时间小于8小时。

可选地，所述减薄工艺为通过预设设备来切削所述第一红外探测器芯片，其中，所述预设设备的工作原理是加工应力仅作用于探测器芯片的表层，加工所带来的探测器芯片的亚表面损伤层低于5微米。

可选地，所述减薄工艺采用的粘接剂的熔点小于65℃。

可选地，所述粘接剂为适用于半导体工艺用蜡，该粘接剂在熔点时粘稠度为20～30cps。

可选地，每一轮的减薄工艺后，将所述第一红外探测器芯片静置预设时间段，以释放芯片内部应力，其中，所述预设时间段为大于8小时。

可选地，所述预设抛光去除速度等于第二红外探测器芯片的抛光去除速率；

所述第二红外探测器芯片为互连后芯片的形变量小于10微米的芯片。

可选地，按照探测器芯片的面积等比例调整所述第一探测器芯片的抛光压力，同时调整抛光底盘转速，使所述第一探测器芯片与所述第二探测器芯片的抛光去除速度相同，其他减薄条件和参数与所述第二探测器芯片相同。

可选地，所述第一预设厚度为剩余减薄10～80微米的厚度。

本发明有益效果如下：