一种芯片及其制作方法技术

本申请公开了一种芯片及其制作方法，所述芯片的制作方法包括：分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理；将所述高纯单晶硅片的抛光面和所述低纯单晶硅片的抛光面对准预键合以形成预键合硅片，并将所述预键合硅片置于键合腔室内部以形成键合硅片；对所述键合硅片的高纯单晶硅片面进行抛光处理，并在抛光处理后的所述高纯单晶硅片面上依次形成外延层和功能器件。本申请利用低纯单晶硅片作为牺牲层，得以减小整个高纯单晶硅片的厚度，极大地降低了高纯单晶硅片和芯片的材料成本。了高纯单晶硅片和芯片的材料成本。了高纯单晶硅片和芯片的材料成本。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体集成电路制造工艺，尤其涉及一种芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着信息社会的快速发展，作为信息产业的最基础的半导体器件也相应地朝着高性能、低成本方向发展。其中半导体二极管的市场规模、电性能大幅度提升。无论市场需求，还是器件制造商都迫切期待新的二极管芯片工艺的出现，以满足低成本、高性能的需要。
[0003]现有用于6英寸芯片外延技术制作的高纯度(纯度99.9999999％)硅材料基片的厚度一般为625um，芯片制作完成后最终厚度只需要100
‑
300um的硅材料基片，相当于浪费了300um以上的硅材料基片，而高纯度硅材料价格较高，使得芯片的生产成本非常高。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种芯片及其制作方法，能够降低芯片生产成本。
[0005]本申请公开了一种芯片的制作方法，包括步骤：
[0006]分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理；
[0007]将所述高纯单晶硅片的抛光面和所述低纯单晶硅片的抛光面对准预键合以形成预键合硅片，并将所述预键合硅片置于键合腔室内部以形成键合硅片；以及
[0008]对所述键合硅片的高纯单晶硅片面进行抛光处理，并在抛光处理后的所述高纯单晶硅片面上形成外延层和功能器件，以制作出芯片。
[0009]可选的，所述分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，具体包括：
[0010]对所述高纯单晶硅片的其中一面先进行粗抛光处理，再进行精抛光处理；
[0011]对所述低纯单晶硅片的其中一面先进行粗抛光处理，再进行精抛光处理。。
[0012]可选的，所述粗抛光处理的抛光深度在15
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20um之间，所述精抛光处理的抛光深度在5
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10um之间。
[0013]可选的，在所述分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理的步骤中，所述高纯单晶硅片的抛光深度和所述低纯单晶硅片的抛光深度在20
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30um之间。
[0014]可选的，所述高纯单晶硅片的抛光面的表面粗糙度在1.5
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5.5um之间，所述低纯单晶硅片的抛光面的表面粗糙度在1.5
‑
5.5um之间。
[0015]可选的，将所述预键合硅片置于键合腔室内部以形成键合硅片，具体包括：
[0016]对所述键合腔室内部的所述预键合硅片进行加热处理，并同时通入氮气或氩气，以得到所述键合硅片。
[0017]可选的，所述预键合硅片的加热时间为1
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3小时，通入氮气或氩气的时间为1
‑
3小时。
[0018]可选的，所述预键合硅片的加热温度为900
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1200℃。
[0019]本申请还公开了一种芯片的制作方法，包括步骤：
[0020]分别将高纯单晶硅片的其中一面先粗抛光15
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20um，再精抛光5
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10um，以及将低纯单晶硅片的其中一面先粗抛光15
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20um，再精抛光5
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10um；
[0021]将所述高纯单晶硅片的抛光面和所述低纯单晶硅片的抛光面对准预键合以形成预键合硅片，将所述预键合硅片置于键合腔室内部，在加热温度为1200℃的条件下加热1.5
‑
2.5h，并在加热的同时通入氩气或氮气，以形成键合硅片；
[0022]对所述键合硅片的高纯单晶硅片面先粗抛光15
‑
20um，再精抛光5
‑
10um，并在抛光处理后的所述高纯单晶硅片面上形成外延层和功能器件；以及
[0023]去除掉所述键合硅片中的所述低纯单晶硅片，并在所述高纯单晶硅片的背面形成背面金属层，以制作出芯片。
[0024]本申请还公开了一种由上述芯片的制作方法所制得的芯片。
[0025]相对于将硅基直接选用高纯单晶硅进行加工的方案来说，本申请通过将低纯单晶硅片和高纯单晶硅片键合形成键合硅片，使得整个键合硅片在厚度上满足加工要求，从而让高纯单晶硅片得以顺利加工；同时，减小了高纯单晶硅片的厚度，使得原来的高纯单晶硅片的厚度等于现在高纯单晶硅片与低纯单晶硅片的厚度之和，而低纯单晶硅片的材料成本较低，因此极大地降低了芯片的生产成本。
附图说明
[0026]所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0027]图1是本申请一实施例提供的一种芯片的制作方法的流程图；
[0028]图2是本申请一实施例提供的一种硅片表面片抛光深度与硅片表面缺陷分布的示意图；
[0029]图3是本申请一实施例提供的一种硅片的键合阻值与硅片表面粗糙度之间关系的示意图；
[0030]图4是本申请一实施例提供的一种硅片的键合阻值与加热时间之间关系的示意图；
[0031]图5是本申请的另一实施例提供的一种芯片的制作方法的流程图；
[0032]图6是本申请的另一实施例提供的一种芯片形成过程的示意图；
[0033]图7是本申请的另一实施例提供的一种芯片的示意图；
[0034]图8本申请的一实施例提供的一种硅片上沟槽深度与外延层厚度关系的示意图；
[0035]图9是本申请的另一实施例提供的一种键合硅片制作方法的流程图。
[0036]其中，100、芯片；200、键合硅片；210、低纯单晶硅片；220、高纯单晶硅片；230、外延层；240、势垒层；250、沟槽。
具体实施方式
[0037]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0038]在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0039]另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片的制作方法，其特征在于，包括：分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理；将所述高纯单晶硅片的抛光面和所述低纯单晶硅片的抛光面对准预键合以形成预键合硅片，并将所述预键合硅片置于键合腔室内部以形成键合硅片；以及对所述键合硅片的高纯单晶硅片面进行抛光处理，并在抛光处理后的所述高纯单晶硅片面上形成外延层和功能器件，以制作出芯片。2.如权利要求1所述的一种芯片的制作方法，其特征在于，所述分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，具体包括：对所述高纯单晶硅片的其中一面先进行粗抛光处理，再进行精抛光处理；对所述低纯单晶硅片的其中一面先进行粗抛光处理，再进行精抛光处理。3.如权利要求2所述的一种芯片的制作方法，其特征在于，所述粗抛光处理的抛光深度在15
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20um之间，所述精抛光处理的抛光深度在5
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10um之间。4.如权利要求1所述的一种芯片的制作方法，其特征在于，在所述分别将高纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理，以及将低纯单晶硅片的其中一面进行抛光处理的步骤中，所述高纯单晶硅片的抛光深度和所述低纯单晶硅片的抛光深度在20
‑
30um之间。5.如权利要求3所述的一种芯片的制作方法，其特征在于，所述高纯单晶硅片的抛光面的表面粗糙度在1.5
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5.5um之间，所述低纯单晶硅片的抛光面的表面粗糙度在1.5
‑
5.5um之间。6.如权利要求1
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5任意一项所述的一种芯片的制作方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：史仁先，王国峰，
申请(专利权)人：青岛惠芯微电子有限公司北海惠科半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：