[發(fā)明專利]晶圓背面粗糙化處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710046686.8
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN101399196A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇曉平;江彤;馬赟;田海謙
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/306
• 分類號(hào): H01L21/306
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 屈 蘅;李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域的制造技術(shù)，具體地說，涉及一種在電源IC制造過程中晶圓背面粗糙化的處理方法。

背景技術(shù)

在電源IC的制造過程中，需要進(jìn)行金屬真空蒸鍍工藝以在晶圓的背面淀積金屬。但是，晶圓背面一般比較光滑，金屬不容易粘附在晶圓背面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生金屬脫落的現(xiàn)象。為了提高淀積金屬的粘附性，通常做法是在淀積金屬之前，對晶圓的背面進(jìn)行粗糙化處理。

目前，晶圓表面粗糙化處理方法主要采用是濕法蝕刻進(jìn)行處理，通過蝕刻溶液中的蝕刻劑與晶圓背面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使晶圓背面具有一定的粗糙度，從而在后續(xù)的金屬淀積制程中提高金屬的粘附性。蝕刻溶液中的蝕刻劑對晶圓背面的粗糙度大小以及一致性均有較大影響。目前較常采用的蝕刻溶液是由硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)和氟化氫銨(NH₄HF₂)混合形成的酸性溶液。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，硝酸不容易均勻地與硫酸混合在一起，因此蝕刻溶液有的地方酸性較高，有些地方酸性較低，導(dǎo)致晶圓背面的蝕刻速率不均勻，粗糙度不一致，難以實(shí)現(xiàn)晶圓的批量生產(chǎn)。而且，通過顯微鏡檢測發(fā)現(xiàn)，在晶圓背面還出現(xiàn)了許多黑點(diǎn)，這些黑點(diǎn)可能是蝕刻溶液與晶圓半導(dǎo)體襯底內(nèi)摻雜離子反應(yīng)產(chǎn)生的。目前還有另外一種蝕刻溶液是氫氟酸(HF)、硝酸以及水的混合溶液，采用該蝕刻溶液對晶圓背面進(jìn)行濕法蝕刻，雖然出現(xiàn)的黑點(diǎn)較第一種蝕刻溶液少，但仍然無法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種晶圓背面粗糙化處理方法，其可提高晶圓背面粗糙度的一致性，進(jìn)一步地，可有效地消除蝕刻過程中產(chǎn)生的黑點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新的晶圓背面粗糙化處理方法，其包括：提供由硫酸、硝酸鉀和氟化氫銨混合形成的蝕刻溶液；采用防酸且隔熱材料的薄膜將晶圓除背面的其他部分覆蓋住；將晶圓放入上述蝕刻溶液中對晶圓背面進(jìn)行濕法蝕刻。

進(jìn)一步地，所述濕法蝕刻的時(shí)間為2.5分鐘，溫度控制在75℃。

進(jìn)一步地，該處理方法還包括將濕法蝕刻完成后的晶圓放入氫氧化鉀溶液內(nèi)進(jìn)行處理，其中氫氧化鉀溶液的濃度為4％，處理時(shí)間為15秒。

所述蝕刻溶液中濃度為94％的硫酸為83％(重量)、硝酸鉀為7％(重量)、氟化氫銨為10％(重量)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的處理方法所使用的蝕刻溶液能夠混合均勻，蝕刻晶圓表面的蝕刻速率和溫度都是一致的，能夠獲得一致性較好的粗糙度，在后續(xù)金屬淀積過程中，金屬可以較好地粘附在晶圓背面，不容易發(fā)生脫落現(xiàn)象；本發(fā)明提供的處理方法通過采用氫氧化鉀溶液處理步驟，從而將晶圓背面的黑點(diǎn)完全清除或者至少大部分清除。

具體實(shí)施方式

以下內(nèi)容是對本發(fā)明晶圓背面粗糙化處理方法一實(shí)施例作詳細(xì)描述。

本發(fā)明處理方法采用的蝕刻溶液是硫酸、硝酸鉀以及氟化氫銨混合形成。本實(shí)施例中，蝕刻溶液的成分是：濃度為94％的硫酸30公斤，硝酸鉀2.5公斤，氟化氫銨3.5公斤，也就是說該蝕刻溶液中硫酸為83％、硝酸鉀為7％、氟化氫銨為10％。本發(fā)明的處理方法包括如下步驟：首先采用防酸-絕熱的薄膜將晶圓前面覆蓋住，防止在處理過程中將晶圓前面各種器件的電路圖形腐蝕破壞掉；然后將晶圓放入上述蝕刻溶液中，對晶圓背面進(jìn)行濕法蝕刻，溫度控制在75℃，蝕刻2.5分鐘；然后將晶圓浸入濃度為4％的氫氧化鉀，溫度控制在80℃，浸沒15秒，去除晶圓背面在濕法蝕刻步驟中產(chǎn)生的黑點(diǎn)。

由于本發(fā)明處理方法使用的蝕刻溶液的各種蝕刻劑可以混合均勻，這樣在濕法蝕刻過程中，晶圓背面可以均勻地與蝕刻溶液反應(yīng)，獲得一致性較好的粗糙度，從而實(shí)現(xiàn)晶圓的批量生產(chǎn)，在后續(xù)金屬淀積過程中，金屬可以很容易地粘附在晶圓背面，且不容易發(fā)生脫落。通過使用氫氧化鉀溶液，可以將晶圓背面在蝕刻過程中產(chǎn)生的黑點(diǎn)完全清除掉或者至少將大部分清除掉。

上述描述，僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對本發(fā)明的任何限定，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述揭示內(nèi)容進(jìn)行簡單修改、添加、變換，如改變氫氧化鉀的濃度，浸沒時(shí)間等等，且均屬于權(quán)利要求書中保護(hù)的內(nèi)容。