[發明專利]晶片背面缺陷的移除方法

有效

• 申請號: 200610027585.1
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101090072A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 王明珠;方明海;呂秋玲;陳淑美
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/311;H01L21/66;H01L21/67;H01L21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及晶片表面處理領域，特別涉及一種晶片背面缺陷的處理方法。

背景技術

半導體器件制作日益縮小，使得在晶片制造過程中的缺陷控制顯得更為重要。由于在制造過程中要經過上百道工序，晶片需經上千百次的傳送，難免會在工藝的某一道引入缺陷，致命的缺陷會導致晶片上器件電性測試失敗，直接影響良率，有些缺陷雖然不會影響器件最終的電性測試，但會對晶片上的半導體器件的壽命、可靠性等產生影響。對于晶片背面的缺陷，例如，附著在晶背的固體顆粒，晶背顏色異常，晶背平整度不好等會影響到產品的下道工藝或良率。固體顆粒會導致晶片在下一道光刻工藝時在光刻機曝光平臺上翹起，影響聚焦進而影響晶片正面該處關鍵尺寸或套準，若該缺陷顆粒又附著在曝光平臺上，受影響會是其它成批的產品；對于晶片背面平整度不好，會影響晶片的傳送和在其它機臺中工藝的進行，由于晶片傳送過程中是靠真空吸附晶片背面進行的，晶背缺陷會導致吸附力差或不能吸附，吸附力差易引起掉片，不能吸附就會使該道工藝不能進行，從而該片晶片就不得不報廢；而晶背顏色異常通常是晶背附著各種薄膜厚度不均引起的光學上的折射效應，比如在爐管，在晶片表面生長的薄膜時也會相應的在晶背生長，如果晶背上有某些缺陷，該缺陷就會被埋在生長的薄膜中，如圖1A和圖1B所示所示，晶片100背面生長有薄膜110和薄膜120，缺陷130被埋在薄膜里面，缺陷130的位置可能在薄膜120的內部，如圖1A所示；也可能在薄膜110和薄膜120之間，如圖1B所示。晶背顏色異常有時也會引起晶背表面不平。背面顏色異常除了會在生產中的影響外，也會對封裝帶來麻煩，切割封裝時會在晶背為每一個芯片用激光打標，背面大面積的缺陷就會影響打標。目前去除晶背缺陷的方法有清洗，機械研磨等；清洗一般使用去離子水沖刷晶片背面，可以用該方法去除表面的附著顆粒，但對埋在膜層內部的缺陷或在表面粘附力較強的顆粒缺陷卻無能為力。機械研磨可以磨去背面的膜層來去除缺陷。但是會有其它的問題，專利申請號為03150009.9的中國專利公開了一種晶片背面的研磨制程。該方法利用機械研磨的方法減小晶背的厚度。機械研磨一般會減小晶背1微米或以上的厚度，而對于小于5000埃或甚至小于幾百埃的膜層物理研磨無法控制研磨這么小的厚度。過度的對背面研磨可能會影響封裝制程，需征得客戶同意才可以進行。而且在機械研磨過程中需要對晶片背面進行研磨，因而晶片正面需要貼附于研磨盤上，易對晶片正面造成損傷并且機械研磨終點難以監測。考慮到對正表面的保護，研磨的力度和時間都需要精確的控制。從而用物理研磨來去除背面缺陷的方法也面臨同樣的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種去除晶片背面缺陷的方法，以解決現有物理機械研磨除去晶片背面缺陷可能對晶片造成損傷或不能很好的去除晶背缺陷的問題。

為達到上述目的，本發明提供的一種晶片背面缺陷的移除方法，該方法包括：

a，確定所述晶片背面各膜層厚度與組成；

b，選用與所述晶片背面外露膜層相應的清洗液對其進行濕法刻蝕，去除該膜層；

c，檢查所述晶片背面缺陷是否被移除，若是，該晶片進入下道工序；否則轉到步驟b。

所述步驟a包括：從所述晶片制造歷史記錄中查找背面各膜層組成及厚度。

所述晶片背面膜層材料包括氮化硅、氧化硅、單晶硅。

所述步驟b包括：

b1，將所述背面有缺陷的晶片置于晶片表面處理裝置；

b2，所述晶片表面處理裝置向所述晶片背面噴灑第一清洗液；

b3，所述晶片表面處理裝置向所述晶片背面噴灑第二清洗液；

b4，用氣體吹干晶片背面，從所述晶片表面處理裝置中取出晶片。

所述的晶片表面處理裝置為單晶片濕法清洗裝置。

在所述的晶片表面處理裝置用機械手卡住晶片側面并使晶片背面朝上。

所述步驟b2和b3中晶片處于旋轉狀態。

所述步驟b2包括：

b21，將第一清洗液噴嘴置于所述晶片背面中心上方位置；

b22，第一清洗液噴嘴向所述晶片背面噴灑第一清洗液；

b23，第一清洗液噴嘴停止向所述晶片背面噴灑第一清洗液；

b24，第一清洗液噴嘴回到原來位置。

所述第一清洗液的噴灑時間由所述外露薄膜的厚度決定。

所述第一清洗液包括氫氟酸、硝酸、磷酸中的一種或其混合。

所述步驟b2包括：所述晶片表面處理裝置向所述的晶片正面吹氮氣。

所述步驟b3包括：

b31，將第二清洗液噴嘴置于所述晶片背面中心上方位置；