间没有气泡。然后将载有晶片的石英板放置 在和500微米厚度的支承垫（型号为Carrier-9B-50,购自江苏江阴晶科电子研磨材料厂） 中，在0. 05千克/平方厘米压力下进行双面研磨加工25分钟，消除切片工序带来的锯纹 损伤，其中，下盘逆时针旋转，转速为8转/分钟，中心齿圈和上盘顺时针旋转，转速为3/分 钟，外齿圈逆时针旋转，转速为7转/分钟。然后，将载有晶片的石英板放在抛光机的支承 垫腔内（紧贴石英板），先将液体FujimiINSECSP抛光磨料用于该抛光设备，在表6所示 粗抛条件下抛光55分钟，用去离子水清洗后，干燥，再将FujimiCOMPOL80抛光液用于该 抛光设备，在表7所示精抛条件下抛光8分钟，然后将载有晶片的石英板取出放在加热炉上 烘烤，使蜂蜡熔化，将晶片移出陶瓷板，用去离子水清洗后，干燥；按下述进行表面湿法清洗 处理：
[0121] (1)将待洗晶片浸入92重量％的浓硫酸中于65°C处理4秒；
[0122] (2)将上述晶片取出然后浸入98重量％浓硫酸中于25°C处理2秒；
[0123] (3)然后于20°C，将晶片放入冲洗槽中，用去离子水冲洗晶片表面55秒；
[0124] (4)将冲洗过的晶片浸入8重量％的柠檬酸溶液中于25°C处理30秒；
[0125] (5)然后将晶片放入冲洗槽中，于20°C，用去离子水冲洗晶片表面20秒；
[0126] (6)将冲洗过的晶片浸入NH40H-H202溶液（H202:NH40H:H20的重量比为1:2:7)中 于25 °C处理5秒；
[0127] (7)然后于20°C，将晶片放入冲洗槽中，用去离子水冲洗晶片表面30秒；
[0128] (8)将冲洗后的晶片放入晶片旋转干燥机中用热氮气（70°C)干燥15分钟。
[0129] 干燥后的晶片用强光灯、KLA-TENCOR6220型、原子力显微镜灯检查表面。
[0130] 用强光灯（Yamada强光灯（光强大于100,OOOLux))检查晶片表面，无可见颗粒、 无白雾。用KLA-TENCOR6220型检查，面积大于0. 11ym2的颗粒15颗（0. 31颗/cm2)，白 雾值（Haze值）=0? 7ppm〇
[0131] 其余结果见表8-9。
[0132] 表6粗抛光条件
[0133]
[0134] 表7精抛光条件
[0135]
[0136] 表8晶片粗抛光和精抛光后的检测结果（平均）
[0137]
[0138] 表9经表面湿法清洗处理的InP晶片表面（平均）
[0139]
[0140] 实施例3
[0141] 由一个直径12厘米的Si圆形晶棒用多线切割机一次切出100片（按25、25、25、 25片分成第1-4组）厚度相同的圆形晶片，厚度均为350微米；使用倒角机对各片圆形晶 片进行边缘倒角处理（但是第二组未倒角处理），使其边缘截面成为弧形。然后，将晶片的 一面涂覆羧甲基纤维素后贴在一个12. 5厘米的300微米厚的圆形平坦铝板（Ra〈0. 5微米） 上，轻轻施加压力确保晶片和铝板之间没有气泡；将载有晶片的铝板放在和500微米厚度 的支承垫（型号为Carrier-9B-50,购自江苏江阴晶科电子研磨材料厂）中，在0. 10千克 /平方厘米压力下进行双面研磨加工20分钟，消除切片工序带来的锯纹损伤，其中，下盘逆 时针旋转，转速为11转/分钟，中心齿圈和上盘顺时针旋转，转速为4转/分钟，外齿圈逆时 针旋转，转速为9转/分钟。然后放在抛光机的支承垫腔内（紧贴铝板），先将购自美国的 Nalco2371抛光液用于该抛光设备，在表10所示粗抛条件下抛光25分钟，用去离子水清洗 后，干燥，再将购自美国的RodelLS-10抛光液用于该抛光设备，在表11所示精抛条件下抛 光12分钟，然后将载有晶片的铝板取出，水洗、将晶片移出铝板，用去离子水清洗后，干燥； 按下述进行表面湿法清洗处理：
[0142] 第一步，使用的试剂由H2S04-H202-H20组成（其中H2S04:H202:H20的体积比为1 :3: 2,H2S0JPH202按各在室温的下形成饱和溶液计，下同），在115°C温度下对硅片进行清洗 150 秒；
[0143] 第二步，使用的试剂由H2S04-H202-H20组成，三者的体积比为1 :1 :5，清洗时的温度 为75°C，历时75秒；
[0144] 第三步，采用15重量％氢氟酸（HF)清洗，于23 °C处理30秒；
[0145] 第四步，采用HC1-H202-H20组成混合液（三种物质的摩尔比例由1 :1 :6)，于75°C 处理90秒。
[0146] 第五步，用去离子水冲洗3分钟。
[0147] 然后烘干，检测。检测结果见表12和13。
[0148] 表10粗抛光条件
[0149]
[0150] 表11精抛光条件
[0151]
[0152] 表12粗抛光和精抛光后的检测结果（平均）
[0153]
[0154] 表13经表面湿法清洗处理的Si晶片表面（平均）
[0155]
[0156] 对比实施例4
[0157] 取实施例1的晶片1片重复实施例1 (按第4组条件），但是承载垫厚度为150微 米、不采用陶瓷板，发现研磨步骤结束后，晶片破裂，不再进行后续步骤。
[0158] 对比实施例5
[0159] 取实施例2的晶片1片重复实施例2 (按第4组条件），但是承载垫厚度为280微 米、不采用石英板，发现研磨步骤结束后，晶片破裂，不再进行后续步骤。
[0160] 对比实施例6
[0161] 取实施例3的晶片1片重复实施例3 (按第4组条件），但是承载垫厚度为230微 米、不采用铝板，发现研磨步骤结束后，晶片破裂，不再进行后续步骤。
[0162] 虽然已参照特定实施方案对本发明进行了说明，但本领域技术人员应认识到的 是，在不偏离本发明主旨和范围的情况下，可对所述实施方案进行改变或改进，本发明范围 通过所附权利要求书限定。
【主权项】
1. 一种制备超薄半导体晶片的方法，包括 (1) 由一种晶棒切割出厚度为250-500微米的晶片； (2) 将晶片用一种粘结剂固定在一块支撑物上，其中所述支撑物为刚性的平板； (3) 在研磨机上研磨固定在支撑物上的晶片，和 (4) 对固定在支撑物上的晶片进行粗抛光，然后进行精抛光； 其中，所得到的晶片产品厚度为150-400微米，表面微粗糙度Ra为0. 20-0. 50纳米；但 是不包括下列晶片： a. 直径小于或等于5. 12厘米、厚度为350-400微米的晶片； b. 直径为5. 12-7. 68厘米、厚度为375-400微米的晶片；以及 c. 直径高于7. 68-10. 24厘米、厚度高于或等于385-400微米的晶片。2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述晶棒为硅晶棒、IIIA-VA族半导体晶棒、碳 化硅晶棒或蓝宝石晶棒。3. 根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括对精抛光后的晶片进行表面清洗处理。4. 根据权利要求1的方法，其特征在于，在步骤（1)之后，还进行步骤（1'）：对步骤（1) 切出的晶片进行边缘倒角处理。5. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述支撑物由塑料、石英、玻璃、陶瓷或在抛光 条件下为惰性的金属制成。6. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述粘结剂可选自下列之一：天然及合成聚 合物，例如纤维素类物质、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、天然磷脂、合成磷脂、矿物 油、植物油、蜡或松香。7. 根据权利要求6的方法，其特征在于，所述粘结剂为水溶性粘结剂。8. -种超薄半导体晶片，其厚度为150-400微米，表面微粗糙度为0. 20-0. 50纳米，但 是不包括下列晶片： a. 直径小于或等于5. 12厘米、厚度为350-400微米的晶片； b. 直径为5. 12-7. 68厘米、厚度为375-400微米的晶片；以及 c. 直径高于7. 68-10. 24厘米、厚度高于或等于385-400微米的晶片。9. 根据权利要求8的超薄半导体晶片，其特征在于，所述晶片平整度3-7微米。10. 根据权利要求9的超薄半导体晶片，其特征在于，所述晶片直径为2-15厘米。
【专利摘要】本发明涉及一种制备超薄半导体晶片及其制备方法，所述晶片厚度为150-400微米，表面微粗糙度为0.2-0.5纳米。其制备方法包括(1)由一种晶棒切割出厚度为250-500微米的晶片；(2)将晶片用一种粘结剂固定在一块支撑物上，其中所述支撑物为刚性的平板；(3)在研磨机上研磨固定在支撑物上的晶片，(4)对固定在支撑物上的晶片进行粗抛光，然后进行精抛光。还任选地包括对精抛光后的晶片进行表面清洗处理。但是所述超薄半导体晶片不包括下列晶片：直径小于或等于5.12厘米、厚度为350-400微米的晶片；直径为5.12-7.68厘米、厚度为375-400微米的晶片；以及直径高于7.68-10.24厘米、厚度高于或等于385-400微米的晶片。
【IPC分类】H01L21/304, H01L29/06
【公开号】CN104979185
【申请号】CN201510240960
【发明人】刘文森, 王冰, 周铁军
【申请人】北京通美晶体技术有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月13日