進行等離子體背孔刻蝕工藝時導致等離子體轟擊高溫蠟，使高溫蠟濺射在等離子體刻蝕機腔體中產(chǎn)生污染的問題，改變了以前必須拆洗腔體，再利用高溫去蠟液浸泡來實現(xiàn)清洗的現(xiàn)象。
[0034]3、本發(fā)明采用AZ4620光刻膠掩膜代替現(xiàn)有刻蝕工藝中所使用的金屬掩膜，有效地避免了由于等離子體轟擊金屬掩膜而使金屬濺射淀積在等離子體刻蝕機腔體內壁產(chǎn)生的污染，而且由于等離子體轟擊光刻膠，會在等離子體刻蝕機內壁上形成光刻膠保護層，避免了 GaAs等被刻蝕材料濺射對腔體的污染，使等離子體刻蝕機腔體內壁清洗難度大大降低，使用常規(guī)的丙酮，擦洗即可實現(xiàn)腔體內壁的清洗。
[0035]4、采用本發(fā)明所述工藝由于無需拆除刻蝕機腔體進行清洗，可以避免設備的頻繁拆卸，提高了設備的使用率及有效性。
【附圖說明】
[0036]圖1至圖7為現(xiàn)有常規(guī)GaAs襯底減薄工藝中粘片的工藝流程圖；
[0037]圖8至圖9為常規(guī)背孔工藝中在襯底背面濺射或蒸發(fā)金屬并涂覆光刻膠，對光刻膠進行光刻形成光刻膠圖案，按照光刻膠圖案對金屬進行腐蝕形成金屬掩膜的示意圖；
[0038]圖10為常規(guī)背孔工藝中在等離子體刻蝕機中利用形成的金屬掩膜對GaAs背面進行刻蝕形成背孔的示意圖；
[0039]圖11為常規(guī)背孔工藝中利用金屬掩膜對GaAs背面進行刻蝕形成背孔的過程中高溫蠟和金屬被濺射下來淀積在等離子體刻蝕機腔體內壁的示意圖；
[0040]圖12至圖22是按照本發(fā)明實施例1中降低GaAs背孔工藝中對等離子體刻蝕機腔體污染的工藝流程圖；
[0041]圖23為本發(fā)明實施例1提供的背孔工藝對GaAs背面進行刻蝕形成背孔的過程中等離子體刻蝕機腔體內壁的示意圖；
[0042]圖24為本發(fā)明實施例1的流程圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳述，以更好地理解本發(fā)明的內容，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0044]實施例1
[0045]I)在GaAs襯底的正面勻涂電子束光刻膠，如圖12所示。其中，電子束光刻膠為PMMA-All光刻膠，勻膠臺轉速為1500轉/min，時間為lmin，勻涂次數(shù)為3次，勻涂厚度約為5um，烘烤條件為180°C熱板加熱3min，其目的是使光刻膠中的溶劑充分揮發(fā)。
[0046]2)在涂有電子束光刻膠的襯底正面勻涂液態(tài)蠟，如圖13所示；其中，所述液態(tài)蠟按以下方法進行制備:按20g:50ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在60°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。在勻涂液態(tài)蠟時，勻膠臺轉速為1500轉/min，時間為15sec，勻涂次數(shù)為6次，勻涂厚度約為5um。
[0047]3)將石英托放置在加熱臺上并加熱至120°C，如圖14所示。
[0048]4)將勻涂有PMMA-All電子束光刻膠和液態(tài)蠟的襯底正面倒扣在石英托(液態(tài)蠟層與石英托相接觸)上，然后用鑷子輕輕擠壓襯底背面(使襯底周圍有液態(tài)蠟被擠出即可)，然后再用無塵紙將擠出的蠟擦拭干凈并在襯底背面墊上濾紙，再用金屬塊(約Ikg)壓住襯底背面(如圖15所示)3min，使液態(tài)蠟與石英托充分接觸，并擠壓出空氣，使得襯底與石英托粘的更牢固，然后將加熱臺降溫至室溫，取下金屬塊和濾紙。
[0049]5)采用低溫蠟將粘有襯底片的石英托粘貼在減薄玻璃片上，如圖16所示，工藝條件為70 °C。
[0050]6)對襯底背面進行磨片拋光減薄，如圖17所示。
[0051]7)用去蠟液(與現(xiàn)有常規(guī)技術相同)將石英托連同襯底從減薄玻璃片上取下，如圖18所示。
[0052]8)在襯底背面勻涂光刻膠并烘片，如圖19所示。所述的光刻膠為AZ4620光刻膠，勻膠臺轉速為2000轉/min，時間為lmin，勻涂次數(shù)為I次，勻涂厚度約為10 μ m，烘烤條件為100°C熱板加熱lmin。
[0053]9)對光刻膠進行光刻形成背孔圖形并烘片堅膜，如圖20所示。所述堅膜條件為115°C熱板加熱15min。
[0054]10)在等離子體刻蝕機中利用形成的背孔圖形對襯底背面進行刻蝕，形成背孔，如圖21所示。本步驟所使用的ICP刻蝕機型號為SENTECH SI500，具體工藝參數(shù)如下:C12/BC13:20/5sccm, ICP功率:500W，射頻功率:110W，腔體內大氣壓強:0.4Pa，刻蝕速率:3um/
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[0055]11)完成后續(xù)背面金屬濺射和電鍍工藝后，將石英托連同襯底置于丙酮浸泡60min(60°C水浴條件下)，去光刻膠和液態(tài)蠟，使襯底和石英托分離，如圖22所示。然后將襯底用去離子水沖洗，用氮氣吹干。圖23為本發(fā)明實施例1提供的背孔工藝對GaAs背面進行刻蝕形成背孔的過程中等離子體刻蝕機腔體內壁的示意圖。圖24為本實施例所述粘片方法的流程圖。
[0056]實施例2
[0057]重復實施例1，不同的是，液態(tài)蠟按以下方法制備:按1g:40ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在50°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。
[0058]實施例3
[0059]重復實施例1，不同的是，液態(tài)蠟按以下方法制備:按30g:60ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在70°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。
[0060]實施例4
[0061]重復實施例1，不同的是，液態(tài)蠟按以下方法制備:按50g:50ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在60°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。
[0062]實施例5
[0063]重復實施例1，不同的是，液態(tài)蠟按以下方法制備:按50g:90ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在55°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。
[0064]實施例6
[0065]重復實施例1，不同的是，液態(tài)蠟按以下方法制備:按35g:80ml的配比稱取Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮，將它們置于器皿中，密閉器皿，在60°C水浴條件下直至Crystalbond 509強力粘合劑全部溶解，即得。
【主權項】
1.一種降低GaAs背孔工藝中等離子體刻蝕機腔體污染的方法，包括以下步驟: 1)在襯底正面勻涂電子束光刻膠； 2)用液態(tài)蠟將襯底正面粘貼在石英托上； 3)用低溫蠟將粘有襯底的石英托粘貼在減薄玻璃片上； 4)對襯底背面進行減薄工藝； 5)去低溫蠟，將石英托連同襯底從減薄玻璃片上取下； 6)在襯底背面勻涂光刻膠并烘片； 7)對光刻膠進行光刻形成背孔圖形并烘片堅膜； 8)在等離子體刻蝕機中利用形成的背孔圖形對襯底背面進行刻蝕，形成背孔； 9)完成后續(xù)背面金屬濺射和電鍍工藝后將石英托連同襯底浸泡于丙酮中，去光刻膠和液態(tài)蠟，使襯底片和石英托分離； 其中，所述的液態(tài)錯是由一定量的Crystalbond 509強力粘合劑以及能夠溶解所述Crystalbond 509強力粘合劑用量的丙酮組成。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述液態(tài)錯是由Crystalbond509強力粘合劑和丙酮按10?50g:40?10ml的配比組成。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述液態(tài)錯是由Crystalbond509強力粘合劑和丙酮按10?50g:40?80ml的配比組成。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述液態(tài)錯是由Crystalbond509強力粘合劑和丙酮按10?30g:40?60ml的配比組成。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述液態(tài)錯是由Crystalbond509強力粘合劑和丙酮按20?30g:50?60ml的配比組成。6.根據(jù)權利要求1?5中任一項所述的方法，其特征在于:所述液態(tài)蠟是由Crystalbond 509強力粘合劑和丙酮按20g:50ml的配比組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低GaAs背孔工藝中等離子體刻蝕機腔體污染的方法，包括以下步驟：在襯底正面勻涂電子束光刻膠；用液態(tài)蠟將襯底正面粘貼在石英托上；將粘有襯底的石英托粘貼在減薄玻璃片上；進行減薄工藝；將石英托連同襯底從減薄玻璃片上取下；勻涂光刻膠并烘片；形成背孔圖形；形成背孔；去光刻膠和液態(tài)蠟，使襯底片和石英托分離；其中，液態(tài)蠟是由一定量的Crystalbond？509強力粘合劑以及能夠溶解所述Crystalbond？509強力粘合劑用量的丙酮組成。本發(fā)明采用液態(tài)蠟替代傳統(tǒng)的高溫蠟，既不會產(chǎn)生互溶問題，還具備優(yōu)良的粘附性，并解決由于等離子體轟擊而濺射的高溫蠟和金屬污染等離子體刻蝕機腔體內壁的問題。
【IPC分類】H01L21/3065, H01J37/32
【公開號】CN105070656
【申請?zhí)枴緾N201510414120
【發(fā)明人】李海鷗, 林子曾, 曹明民, 周佳輝, ?；|, 丁志華, 張旭芳, 李琦, 肖功利
【申請人】桂林電子科技大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月15日