一种大尺寸超薄钽酸锂晶圆片的减薄方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110039382A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910354224.5(22)申请日2019.04.29(66)本国优先权数据201811202014.62018.10.16CN(71)申请人天通控股股份有限公司地址314412浙江省嘉兴市海宁市盐官镇建设路1号(72)发明人沈浩顾鑫怡钱晓明(51)Int.Cl.B24B1/00(2006.01)C30B33/10(2006.01)C30B29/30(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种大尺寸超薄钽酸锂晶圆片的减薄方法(57)摘要一种大尺寸超薄钽酸锂晶圆片的减薄方法。本发明提供了一种“大尺寸、超薄”钽酸锂晶圆片的减薄方法，属于半导体材料减薄技术领域。包括下列步骤：提供钽酸锂晶圆片，并用酸性腐蚀液腐蚀晶圆；采用不同型号砂轮对晶圆片进行分段式减薄，加工时调节砂轮转速、工件进给速度进行减薄。本发明可解决大尺寸超薄晶圆片加工过程中的碎片问题，通过采用逐级减薄方式，分阶段去除前一道留下的损伤层，提高了后工序的加工效率和加工质量。CN110039382ACN110039382A权利要求书1/1页1.一种大尺寸超薄钽酸锂晶圆片的减薄方法，其特征在于：具体包括如下步骤：⑴提供待减薄的钽酸锂晶圆片；⑵用酸性腐蚀液腐蚀晶圆片，将晶片表面的脏污、颗粒物、有机物、及表面晶粉腐蚀脱落；晶片表面微裂纹的愈合，防止裂纹扩散，再进行去离子水清洗；⑶加工前开启冷却水，加工时选择合适砂轮转速，晶圆转速和砂轮进给速度进行减薄，加工钽酸锂晶片；⑷采用逐级减薄方式，分阶段减薄至目标厚度,获得低损伤表面晶圆。2.如权利要求1所述提供的钽酸锂晶圆直径为150mm及以上,厚度为150um及以上。3.如权利要求1所述酸液中硝酸质量百分比为20%以上,氢氟酸质量百分比为10%以上，腐蚀晶圆5分钟以上，腐蚀温度为25℃±5℃，完成后去离子水冲洗。4.如权利要求1所述的钽酸锂晶圆片采用真空吸附方式固定在旋转平台上。5.如权利要求1所述的冷却水为去离子水，所述砂轮为树脂结合剂金刚石砂轮，分别为2000目和4000目。6.如权利要求1所述的冷却水温度范围5~40摄氏度，冷却水流量5l/min以上，砂轮转速800~2000rpm，晶圆转速200~400rpm，砂轮进给速度10~20um/min。7.如权利要求1所述，逐级减薄方式分为粗减薄和精减薄，精减薄砂轮进给速度需较慢，在减薄终止前，延时进行无火花抛光作用，进一步提高晶圆片表面质量，加工后表面无划痕、裂纹；表面粗糙度小于20纳米。2CN110039382A说明书1/2页一种大尺寸超薄钽酸锂晶圆片的减薄方法技术领域[0001]本发明涉及半导体材料减薄技术领域，具体涉及一种半导体材料钽酸锂晶圆减薄方法。背景技术[0002]钽酸锂是一种重要的功能材料，它具有压电性、介电性、热释电性以及电光效应、非线性光学效应和声光效应等重要特性，在航空航天，通信技术、国防等领域得到广泛应用，如压控滤波器、声表面波(SAW）滤波器、窄带滤波器、光子可调滤波器等重要的新型元器件。[0003]目前，在欧、美、日、韩、俄，制造6英寸及以上钽酸锂单晶已经不是难事。实际上，发展“大尺寸、超薄”钽酸锂晶圆片加工技术，不仅可以显著降低生产成本、提高产量，也是现代企业追求的目标，更重要的是可以向高端应用领域拓展，表面积更大的晶片能够提高材料的利用率。由此不难看出，“大尺寸、超薄”钽酸锂晶圆片加工技术关系着未来。遗憾的是，我国绝大多数企业尚不具备6英寸及以上超薄钽酸锂晶圆晶片的加工技术。[0004]钽酸锂晶圆生产过程中，需要进行减薄工艺处理。目前主流的减薄技术为双面研磨技术，该技术通过上、下研磨盘作相反方向转动，晶圆在载体内作既公转又自转的游星运动，在磨料和研磨盘压力作用下减薄晶圆。但在实际生产过程中，当“大尺寸、超薄”钽酸锂晶圆片厚度减薄到一定值时，往往会出现裂纹、碎片等问题。此外，通过双面研磨减薄技术的晶圆表面损伤层深度大，严重影响抛光效率和质量。发明内容[0005]为解决“大尺寸、超薄”减薄时碎裂，减薄损伤层深度大等问题，本发明提供了一种“大尺寸、超薄”钽酸锂晶圆片的减薄方法，通过酸性溶液腐蚀晶圆片，并采用砂轮和晶圆的旋转以及砂轮进给进行单面减薄，该方法一方面可解决超薄晶圆加工过程中的碎片问题，另一方面，通过采用逐级减薄方式，分阶段去除前一道留下的损伤层，提高了后工序的加工效率和加工质量。[0006]本发明采用的技术方案，包括以下步骤：（1）提供待减薄的钽酸锂晶圆；（2）用粗砂轮进行粗减薄；（3）用细砂轮进行精减薄；（4）加工前开启冷却水，加工时选择合适砂轮转速，晶圆转速和砂轮进给速