用于晶片的与制造商无关的后处理方法技术

提供了用于晶片的与制造商无关的后处理方法。所述晶片包括活性表面、基底以及介于活性表面与基底之间的中间层。所述方法包括从晶片处理制造商的输出成品中取出晶片；将基底薄化至中间层或者薄化至中间层的数微米内以暴露新表面；以及将新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与所述基底相比提高的器件性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于晶片的与制造商无关的后处理方法
技术介绍
本公开内容涉及用于晶片的与制造商无关(foundry-agnostic)的后处理方法，并且更特别地，涉及其中将替代材料基底与晶片结合以创建具有改善性能的定制器件的用于晶片的与制造商无关的后处理方法。在电子学中，晶片是一种用于制造集成电路和用于光伏的半导体材料的薄片。晶片用作构建在晶片中和构建在晶片上的微电子器件的基底并且经历许多微制造过程步骤例如掺杂或离子注入、蚀刻、各种材料的沉积和光刻图案化。在最后阶段，形成在晶片上的各个微电路可以通过切割过程彼此分离并且被包装以用于运送。晶片通常由硅(Si)或硅锗(SiGe)形成并且可以包括低电阻率(LRS)基底、高电阻率(HRS)基底和具有设置在HRS基底上的掩埋氧化物(buriedoxide，BOX)层的绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)基底。随着时间的推移，已经证明，在一些情况下较高电阻率的基底可以通过减少寄生基底(parasiticsubstrate)损耗(例如，集电极-基底电容)来改善器件性能的某些方面。然而，其中通常加工晶片的制造商没有能力提供具有电阻率比LRS、HRS和SOI基底大的基底的晶片。
技术实现思路
根据一个实施方案，提供了用于晶片的与制造商无关的后处理方法。所述晶片包括活性表面、基底以及介于活性表面与基底之间的中间层。所述方法包括从晶片处理制造商的输出成品中取出晶片；将基底薄化至中间层或者薄化至中间层的数微米内以暴露新表面；以及将新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与所述基底相比提高的器件性能。根据另一个实施方案，提供了用于晶片的与制造商无关的后处理方法。所述晶片包括活性表面、硅处理部(siliconhandle)以及介于活性表面与硅处理部之间的掩埋氧化物(BOX)层。所述方法包括：从晶片处理制造商的输出成品中取出晶片；将硅处理部薄化至BOX层或者薄化至BOX层的数微米内以暴露新表面；以及将新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与硅处理部相比提高的器件性能。根据又一个实施方案，提供了用于晶片的与制造商无关的后处理方法。所述晶片包括活性表面、高电阻率基底(HRESSX)以及介于活性表面与HRESSX之间的近子集电极(nearsub-collector，NS)。所述方法包括从晶片处理制造商的输出成品中取出晶片；将HRESSX薄化至NS或者薄化至NS的数微米内以暴露新表面；以及将新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与HRESSX相比提高的器件性能。通过本专利技术的技术实现了另外的特征和优点。本文详细描述了本专利技术的另一些实施方案和方面并且将其视为所要求保护的专利技术的一部分。为了更好地理解本专利技术以及优点和特征，参考说明书和附图。附图说明为了更完整地理解本公开内容，现在结合附图和详细说明参考以下简要说明，其中相同的附图标记表示相同的部件：图1是从晶片处理制造商的输出成品中取出晶片的示意图；图2是根据一些实施方案的SOI晶片的放大侧视图；图3是图2的SOI晶片(其硅处理部被除去)的放大侧视图；图4是具有热解二氧化硅基底的SOI晶片的放大侧视图；图5是根据一些实施方案的具有HRESSX的晶片的放大侧视图；图6是图5的晶片(其HRESSX被除去)的放大侧视图；图7是具有热解二氧化硅基底的晶片的放大侧视图；图8是用于晶片的研磨过程的示意图；图9是用于图8的晶片的化学机械抛光过程的示意图；图10是说明用于从多个制造商中获得的相似晶片的另外的优化方法的示意图；图11是根据另一些实施方案的SOI晶片的放大侧视图；以及图12是根据另一些实施方案的具有经剖切的热解二氧化硅基底的SOI晶片的放大侧视图。具体实施方式如下面将描述的，高电阻率材料的后处理氧化物晶片结合可以通过用较高电阻率的基底(例如，玻璃或热解二氧化硅)代替制造商基底材料来实现和/或提高器件性能。晶片结合后处理是与制造商无关的，其中改变器件参数，产生定制的内部器件/模型。参照图1和图2至图4，提供了用于晶片10的与制造商无关的后处理方法。如图2所示，晶片10可以包括：活性表面11，在其上电子组件110可操作地设置在基于电介质、基于树脂或基于环氧的基体内；硅处理部12，其由硅(Si)或硅锗(SiGe)制成；以及掩埋氧化物(BOX)层13。BOX层13介于活性表面11与硅处理部12之间使得晶片10整体上具有绝缘体上硅(SOI)配置。电子组件110可以包括堆叠的金属化层(例如，金属化层1至金属化层6)或者半导体(例如，硅(Si)或硅锗(SiGe))和通孔，其被配置为形成结合垫(bondpad)开口处的结合垫111、电容器112和孤立的深硅通孔113。BOX层13可以包括N阱130、P阱131和孤立的P基底区132，并且可以形成为在相邻的N阱130和P阱131之间限定浅沟槽隔离区133以及深沟槽隔离区134。孤立的深硅通孔113可以延伸进入并穿过深沟槽隔离区134。晶片10可以在晶片处理制造商20(参见图1)内形成并组装为具有晶片10的成品10’的一部分。每个晶片10可以设置有足够的通过切割过程可分为多个单独器件21的电子组件110。在任何情况下，作为该方法的一部分，如图1所示，将一个或更多个晶片10从晶片处理制造商20的输出成品10’中取出用于进一步的与制造商无关的后处理。如图2至图4所示，与制造商无关的后处理包括：将硅处理部12薄化至BOX层13或者薄化至BOX层13的数微米内从而暴露新表面14；以及将新表面14与替代材料基底15结合。这种替代材料基底15由特征电阻率大于硅处理部12的材料的材料形成，并因此向晶片10的多个单独器件21(图1中所示)提供与先前硅处理部12为完整的情况相比提高的器件性能能力。根据一些实施方案，替代材料基底15可以由玻璃或热解二氧化硅形成并且可以通过例如氧化物结合(oxidebonding)处理的方式实现结合。根据另一些实施方案，薄化可以包括：对硅处理部12的外层进行研磨的初始阶段；停止研磨过程以避免对BOX层13或孤立的深硅通孔113进行研磨；以及随后对硅处理部12的内层进行化学机械抛光(CMP)。以这种方式，BOX层13的最下表面可以作为新表面14而暴露，或者原始硅处理部12的非常非常薄的层(厚度大约为1μm至100μm)可以作为新表面14而暴露。在任何情况下，一旦将替代材料基底15与新表面14结合，由于与原始硅处理部12相比替代材料基底15的电阻率增加，因此器件性能得以改善或提高。根据一些实施方案，通过移动至较高电阻率的基底而实现的器件性能的改善可能与以下有关：给定器件在给定信号频率下的衰减角减小、噪声隔离度增加、品质因数显著增加和电容电势增加。这些改善与在最近的研究中所观察到的一致，所述研究证明，高电阻率基底通过减少寄生基底损耗(例如，集电极-基底电容)以及其他效应与低电阻率基底或中等电阻率基底相比改善了器件性能。例如，随着信号频率增加，基底电阻率的增加与衰减系数的显著降低相关。特别地，对于用于低损耗传输线的波导的给定实施方案，已看出，随着信号频率接近然后超过2GHz，与中等电阻率基底(20ohm-cm<ρ基底<60ohm-cm)的衰减系数和高电阻率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于晶片的与制造商无关的后处理方法，所述晶片具有活性表面、基底以及介于所述活性表面与所述基底之间的中间层，所述方法包括：从晶片处理制造商的输出成品中取出所述晶片；将所述基底薄化至所述中间层或者薄化至所述中间层的数微米内以暴露新表面；以及将所述新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与所述基底相比提高的器件性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.27 US 15/166,8211.一种用于晶片的与制造商无关的后处理方法，所述晶片具有活性表面、基底以及介于所述活性表面与所述基底之间的中间层，所述方法包括：从晶片处理制造商的输出成品中取出所述晶片；将所述基底薄化至所述中间层或者薄化至所述中间层的数微米内以暴露新表面；以及将所述新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与所述基底相比提高的器件性能。2.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述活性表面和所述基底中的至少一者包含硅(Si)和硅锗(SiGe)中的至少一者，以及其中所述替代材料基底包含高电阻率材料。3.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述替代材料基底包含玻璃和热解二氧化硅中的至少一者。4.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述结合包括氧化物结合。5.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述薄化包括：对所述基底的外层进行研磨；以及对所述基底的内层进行化学机械抛光。6.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述薄化包括：识别所述晶片中通孔的存在；以及避免在所述通孔的位置处执行所述薄化。7.根据权利要求1所述的与制造商无关的后处理方法，还包括：从多个制造商中获得相似晶片；对所述相似晶片中的每一者执行所述取出、所述薄化和所述结合中的一者或更多者；以及优化对所述相似晶片中的每一者执行所述取出、所述薄化和所述结合中的一者或更多者。8.一种用于晶片的与制造商无关的后处理方法，所述晶片具有活性表面、硅处理部以及介于所述活性表面与所述硅处理部之间的掩埋氧化物(BOX)层，所述方法包括：从晶片处理制造商的输出成品中取出所述晶片；将所述硅处理部薄化至所述BOX层或者薄化至所述BOX层的数微米内以暴露新表面；以及将所述新表面与替代材料基底结合，所述替代材料基底提供与所述硅处理部相比提高的器件性能。9.根据权利要求8所述的与制造商无关的后处理方法，其中所述活性表面和所述硅处理部中的至少一者包含硅(Si)和硅锗(SiGe)中的至少一者，以及其中所述替代材料基底包含高电阻率材料。10.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里·A·泰希巴，约翰·J·德劳布，
申请(专利权)人：雷神公司，
类型：发明
国别省市：美国,US