[發明專利]晶圓背面粗糙處理的方法

無效

• 申請號: 200910050695.3
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號: CN101882577A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 陳泰江;江彤;呂隆
• 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: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/306;H01L21/00;H01L21/60
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，且特別涉及一種晶圓背面粗糙處理的方法。

背景技術

在現有的晶圓背面金屬工藝中，當晶圓背面被研磨到200微米之后，就使用一種專門的化學混合蝕刻劑，提供背面金屬黏著性最佳的去光澤及粗糙化表面。在進行化學蝕刻反應時，在硅晶圓被蝕刻的同時會產生氧化和逸氣(out-gassing)現象，因而造成硅晶圓表面產生高低起伏的粗糙形態。

濕式化學蝕刻可以提供介于0.44至1.77微米間的晶圓表面的均勻粗糙度。這些晶圓表面的粗糙處理可以經由使用不同的化學蝕刻劑和溫度來達成，進而提供最佳化的背面金屬黏著性。因為表面經過了化學處理，所以背面研磨所衍生的損傷可藉由化學反應來移除，而得到最佳的背面金屬粗糙度表面。

表面粗糙度是以總指標偏差(total?indicator?run-out，TIR)來體現的，TIR則根據通過掃描測試裝置得出的線條掃描的長度之間的最大的尖峰高度數值減掉最小的尖峰數值所推估出來。粗糙度平均值(Ra)也會被計算出來，這個數值代表在線條掃描的長度之間粗糙度的平均值。表面粗糙度能提供額外的接觸面積，因此對于提升晶圓表面黏著性而言晶圓表面粗糙度是非常重要的參數。

現有技術中，晶圓背面的粗糙處理所使用的化學蝕刻劑通常采用硝酸(HNO₃)及氫氟酸(HF)的水溶液，按照一定比例配取溶液作為化學蝕刻劑，然而現有技術的化學蝕刻劑效果并不理想，經實驗發現其獲得的晶圓背面粗糙度不能達到有效的范圍，對于后續的晶圓背面金屬工藝造成一定的影響。晶圓背面如果不經過化學蝕刻處理或者晶圓背面的粗糙度不夠，再蒸鍍金屬時，會由于黏結力不夠而造成背面金屬剝離。

發明內容

本發明提出一種晶圓背面粗糙處理的方法，其能夠有效增加晶圓背面粗糙度，提供最佳化的背面金屬黏著性，避免由于黏結力不夠而造成背面金屬剝離。

為了達到上述目的，本發明提出一種晶圓背面粗糙處理的方法，其包括下列步驟：

將上述晶圓正面貼膜并對上述晶圓背面進行研磨處理；

對上述晶圓背面進行濕式化學蝕刻處理；

將上述晶圓背面進行水洗烘干處理，

其中上述濕式化學蝕刻處理步驟所使用的化學蝕刻劑包括H₂SO₄、KNO₃以及NH₄HF。

可選的，所述化學蝕刻劑由27～33L質量百分比濃度為98％的H₂SO₄加上3～4kg的KNO₃和1.8～2.2kg的NH₄HF混合而成。

可選的，使用化學蝕刻劑處理晶圓的時間為10～15分鐘，溫度為20～25攝氏度。

可選的，所述濕式化學蝕刻處理步驟還包括將上述晶圓放入質量百分比濃度為4％的KOH溶液中處理，之后再將晶圓放入體積百分比濃度為0.9∶100～1.1∶100的HF溶液中處理。

可選的，所述使用KOH溶液處理晶圓的時間為10～20秒，溫度為60～80攝氏度。

可選的，所述使用HF溶液處理晶圓的時間為2～4分鐘，溫度為20～25攝氏度。

可選的，所述水洗處理步驟為將晶圓使用去離子水進行沖洗，處理時間為10～15分鐘。

可選的，所述烘干步驟的處理時間為10～15分鐘，溫度為80～100攝氏度。

可選的，該方法還包括對上述晶圓進行金屬蒸鍍處理，

在晶圓背面依次鍍上Ti、Ni和Ag金屬或者Ti、Ni和Au金屬。

可選的，所述蒸鍍金屬的厚度分別為900～1100埃、2700～3300埃和9000～11000埃。

可選的，所述蒸鍍金屬的蒸鍍溫度為89～91攝氏度。

本發明提出一種晶圓背面粗糙處理的方法，對晶圓背面使用H₂SO₄、KNO₃以及NH₄HF所組成的化學蝕刻劑進行濕式化學蝕刻處理，能夠有效增加晶圓背面粗糙度，提供最佳化的背面金屬黏著性，避免由于黏結力不夠而造成背面金屬剝離。