一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法

技术领域

本发明涉及晶圆片镀膜技术领域，具体为一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法。

背景技术

真空镀锗主要有电阻热蒸发或电子束蒸发两种方式，前者一般使用石墨蒸发舟来蒸镀锗，后者一般选择无氧铜衬埚或石墨衬埚放到水冷坩埚内进行蒸镀，两种蒸镀方式均存在材料熔化后温度分布不均，导致材料喷溅问题；

红外晶圆级封装窗口是由晶圆片经镀膜后与芯片键合、分切而得，随着红外镜头的应用越来越广、尺寸越做越小，为了获得高质量的图像对晶圆镀膜片的表面质量提高到一个新高度，同时也对镀层表面的颗粒度控制提出了更高的要求，鉴于此，提出一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法，以解决上述背景技术中提出的问题，从而提高表面质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法，包括以下步骤：

步骤(1)、采用超声波水洗方式对硅片进行清洗，使用洁净烘箱对硅样品进行烘干；

步骤(2)、采用表面颗粒扫描仪对硅片预镀制面进行扫描；

步骤(3)、加料准备，镀膜材料选用锗和硫化锌，锗材料放置在石墨衬埚中，衬埚底部增加石墨隔热垫环，使用电子束方式对锗材料进行蒸镀；

步骤(4)、将硅片放置到镀膜机真空腔室内样品架上对基片进行抽真空，烘烤加热处理，烘烤温度设定为145-155℃，烘烤时间100-130min；

步骤(5)、抽真空至3.0*10-3Pa开始对两种材料进行预熔；

步骤(6)、材料熔好后使用高能量氩离子对所述硅片待镀制面进行轰击；

步骤(7)、在硅片朝下面镀制锗材料1310.98-1311nm，镀制硫化锌材料1167.47-1168nm；

步骤(8)、镀制完膜层之后，对滤光片进行退火，退火温度为145-155℃，恒温时间为30-35分钟，冷却至55-60℃放气取件；

步骤(9)、采用表面颗粒扫描仪对硅片镀膜面进行扫描。

优选的，步骤(3)中，硫化锌采用钼舟加盖方式蒸发。

优选的，步骤(6)中，轰击的参数为：轰击时间为10min-12min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流4-6A，阴极电流为21-23A。

优选的，步骤(7)中，锗蒸发速率3-4A/S，硫化锌蒸发速率8-9A/S。

优选的，步骤(9)中，降温速度为1-2℃/min。

本发明提出的一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法，有益效果在于：

本发明通过石墨隔热垫环的使用减缓锗材料温度的流失，使锗材料温度保持在较高较稳定的状态，锗材料的喷溅明显减少，实现产品表面质量大幅改善。

附图说明

图1为本发明的石墨坩埚及隔热垫环结构图；

图2为本发明的坩埚改善前镀膜片扫描图；

图3为本发明的硅基片清洗后扫描图；

图4为本发明的坩埚改善后镀膜片扫描图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1、请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法，选择8英寸双抛硅片进行改善验证，大规格有利于问题改善判断；

包括以下步骤：

步骤(1)、采用超声波水洗方式对8英寸硅片进行清洗，使用10级洁净烘箱对硅样品进行烘干；

步骤(2)、采用表面颗粒扫描仪对硅片预镀制面进行扫描；

步骤(3)、加料准备，镀膜材料选用锗和硫化锌，锗材料放置在石墨衬埚中，衬埚底部增加石墨隔热垫环，使用电子束方式对锗材料进行蒸镀，石墨衬埚受石墨隔热垫环影响热量流失得到控制，进而改善了锗材料喷溅目的，硫化锌采用钼舟加盖方式蒸发；

步骤(4)、将硅片放置到镀膜机真空腔室内样品架上对基片进行抽真空，烘烤加热处理，烘烤温度设定为145℃，烘烤时间100min；

步骤(5)、抽真空至3.0*10-3Pa开始对两种材料进行预熔；

步骤(6)、材料熔好后使用高能量氩离子对所述硅片待镀制面进行轰击，轰击时间为10min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流4A，阴极电流为21A；

步骤(7)、在硅片朝下面镀制锗材料1310.98nm，镀制硫化锌材料1167.47nm，锗蒸发速率3A/S，硫化锌蒸发速率8A/S；

步骤(8)、镀制完膜层之后，对滤光片进行退火，退火温度为145℃，恒温时间为30分钟，降温速度为1℃/min，冷却至55℃放气取件；

步骤(9)、采用表面颗粒扫描仪对硅片镀膜面进行扫描。

实施例2、请参阅图1-4，本发明提供另一种技术方案：一种晶圆片镀膜表面颗粒控制的方法，选择8英寸双抛硅片进行改善验证，大规格有利于问题改善判断；

包括以下步骤：

步骤(1)、采用超声波水洗方式对8英寸硅片进行清洗，使用10级洁净烘箱对硅样品进行烘干；

步骤(2)、采用表面颗粒扫描仪对硅片预镀制面进行扫描；

步骤(3)、加料准备，镀膜材料选用锗和硫化锌，锗材料放置在石墨衬埚中，衬埚底部增加石墨隔热垫环，使用电子束方式对锗材料进行蒸镀，石墨衬埚受石墨隔热垫环影响热量流失得到控制，进而改善了锗材料喷溅目的，硫化锌采用钼舟加盖方式蒸发；

步骤(4)、将硅片放置到镀膜机真空腔室内样品架上对基片进行抽真空，烘烤加热处理，烘烤温度设定为155℃，烘烤时间130min；

步骤(5)、抽真空至3.0*10-3Pa开始对两种材料进行预熔；

步骤(6)、材料熔好后使用高能量氩离子对所述硅片待镀制面进行轰击，轰击时间为12min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流6A，阴极电流为23A；

步骤(7)、在硅片朝下面镀制锗材料1311nm，镀制硫化锌材料1168nm，锗蒸发速率4A/S，硫化锌蒸发速率9A/S；

步骤(8)、镀制完膜层之后，对滤光片进行退火，退火温度为155℃，恒温时间为35分钟，降温速度为2℃/min，冷却至60℃放气取件；

步骤(9)、采用表面颗粒扫描仪对硅片镀膜面进行扫描。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。